1、45万立方中型水库新建项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月45万立方中型水库新建项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月157可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录1 综合说明11.1 综述11.2 水文21.3 工程地质71.4 工程任务及规模81.5 工程布置及建筑物101.6 施工组织设计132、1.7 水库淹没处理及工程永久占地161.8 环境保护设计161.9 水土保持161.10 工程管理171.11 工程投资估算191.12 经济评价192 水文212.1 流域自然概况212.2水文气象资料212.3水文基本资料232.4 径流242.5洪水312.6泥沙432.7下游河道断面水位流量关系442.8 水文测报系统463 工程地质483.1 概况483.2区域地质概况513.3水库库区工程地质条件533.4坝址工程地质条件553.5坝基工程地质条件与评价593.6溢洪道工程地质条件及评价613.7输水洞工程地质条件评价613.8料场的选择与开采623.9结论及建议654 工程任务3、及规模674.1 社会经济发展状况及工程建设的必要性674.2 工程任务684.3水利计算及水库规模685 工程选址工程布置及主要建筑物765.1 设计依据765.2 坝型、坝轴线的选择及工程总体布置785.3 挡水建筑物795.4 泄水建筑物985.5 输水建筑物1045.6水库大坝观测设计1065.7 溢洪道观测设计1086 金属结构1096.1 金属结构设计1097 施工组织设计1147.1 施工条件1147.2 施工导流1177.3 料场的选择与开采1207.4主体工程施工1217.5 施工交通运输1247.6 施工工厂设施1257.7 施工总布置1267.8 施工总进度1278 水库4、淹没处理及工程永久占地1338.1 水库淹没范围1338.2 水库淹没损失1349 环境保护设计1369.1 环境保护设计依据1369.2 环境影响评价1369.3 环境保护设计1379.4 环境管理设计13810 水土保持13910.1 设计依据13910.2 工程建设过程中水土流失预测13910.3 防治目标14010.4 水土流失防治措施14010.5 水土保持方案投资14111 工程管理14311.1 管理机构14311.2 主要管理设施14711.3 工程管理运用14911.4 行、蓄洪期的管理15112 工程投资估算15412.1 工程概况15412.2主要估算指标15512.3编5、制原则及依据15512.4工程估算表15813 经济评价16013.1 概述16013.2 国民经济评价1621 综合说明1.1 工程位置xx河新建水库坝址位于乌兰察布市xx县xx镇xx区南部的前河上，该工程左岸为xx县xx路（双河大道），右岸为xx县xx镇xx社区。坝址区地理坐标东经113536，北纬405121，坝址上游450m为xx铁路桥，坝址下游450m处为前河拦河翻板闸，右岸500m为110国道进城支线公路。交通十分便利。xx河新建水库的坝址坐落在永定河流域xx河水系前河支流上, 前河支流发源于xx县xx镇的朱砂洞，由西南往东北流经xx镇东南，与后河汇流，河流长度25.4km，流域面6、积298km2，流经xx镇的长度近3km，河道平均宽度45m，河道平均比降1/250。1.2 设计依据1、20xx年11月xx县水务局编制的内蒙古乌兰察布市xx县中小河流治理规划报告。2、20xx年包头市规划设计院编制的乌兰察布市xx县xx镇总体规划。3、20xx年7月乌兰察布市佳益水利水保工程服务有限公司、乌兰察布市汇通水利工程勘测设计有限责任公司编制的内蒙古自治区乌兰察布市xx县xx镇前河河道景观工程建设初步设计报告。1.3 规范规程1、防洪标准GB5020194。2、水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000。3、水闸设计规范SL2652001。4、碾压式土石坝设计规范SL27427、001。5、水工钢筋混凝土结构设计规范SL/T19l96。6、水利水电工程钢闸门设计规范SL7495。7、水利水电工程施工组织设计规范SL3032004。8、中国地震动参数区划图GB183602001。9、水工建筑物荷载设计规范DL50771997。10、国家及有关部门颁布的其他有关规定、规范、规程等。1.4 基本资料1、测量资料：xx县水务局实测坝址处1:500局部地形图；坝址上下游河道横断面图，间距为50m。2、地质资料：2009年8月内蒙古天石基础工程有限责任公司编制的xx县前河蓄水工程岩土工程勘察报告。3、其他资料：xx县统计局编制的xx县统计资料简编。1.5 设计标准1.5.1 工程8、标准按照水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000)有关规定，工程规模为中型，工程等别为等，其主要建筑物级别为4级，临时建筑物级别为5级。1.5.2 洪水标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)，永久性水工建筑物设计洪水标准为二十年(P=5%)一遇，校核洪水标准为五十年(P=2%)。临时水工建筑物设计洪水标准为施工期五年一遇(P=20%)。1.5.3 地震设防烈度根据中国地震动参数区划图（GB183062001），坝址区域地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度值为0.05g（相当于地震基本烈度为度）。1.6 设计的过程及缘由2013年2月由xx县政府、x9、x县水务局委托我院进行xx县xx河新建水库工程的可行性研究工作，主要有几方面因素：缓解xx县新、xx严重缺水的状况和控制地下水的开采量；该工程建成后兴利库容为45万m3，可为xx县xx碳素公司、xx建材公司、xx公司、鄂尔多斯xx商贸公司、内蒙古航天xx复合材料公司、xx风电设备制造有限公司、内蒙xx墨新材料产业园提供生产用水及新xx17万人口的生活用水；同时又是xx县防汛抗旱应急的水源地；并提高下游河道两岸的防洪标准；本水库的工程任务是以工业供水和城镇生活用水为主兼顾防洪，具有显著的社会效益、经济效益。因此，该工程的兴建是十分必要和紧迫的。1.7 水文设计流量为272.5m3/s，校核流量为10、392m3/s。1.8 工程地质1.8.1 基础设计参数及建议1、拟建坝址场地地貌单元单一，场地内未发现不良地质作用，场地稳定，适宜建筑，属建筑抗震有利地段。2、xx县抗震设防烈度为度，属设计地震第一组，设计基本地震加速度值为0.05g，设计特征周期值为0.35s。拟建场地可不考虑液化影响。场地土类型为中软土，土层剪切波速在140-250m/s之间。建筑场地为类建筑场地。3、建议将层砂砾作为天然地基持力层。4、场区含水层为孔隙潜水含水层和裂隙潜水含水层，渗透系数在10-4-10-2cm/s，渗透等级为中等透水-强透水。在施工时需对地基土进行地下防渗墙处理。5、水库建成蓄水后，沿岸陡峭的土岸坡会11、形成崩塌，双河大道坝址附近路段局部可能会出现路面沉降，应采取防渗加固措施。6、xx县季节性标准冻深为2.00m。7、施工前应做好降排水工作，河流改道，基坑可采用井点排水。8、基槽开挖至设计标高后，首先进行深度不小于2m的钎探验槽工作。1.8.2 地下水腐蚀性评价地下水对混凝土无腐蚀性。1.8.3 天然建筑材料砂料、石料质量和储量均能满足设计要求。1.9 工程设计本枢纽主体工程由拦河坝、拦河闸、上游岸坡护砌、下游河道连接段整治、下游护砌、坝址处截渗处理、上游回水段范围截渗处理等组成。拦河闸设于主河槽段，采用露顶式平面钢闸门，共7孔，闸门尺寸为64.5m（宽高），闸底板高程为1224.50m，正常12、水位1228.50m，采用液压启闭。拦河坝设于拦河闸左侧滩地上，拦河坝形式采用钢筋混凝土悬壁挡土墙和土坝结合的型式。考虑管理等因素，坝顶宽度设计为9m，坝顶高程1230.50m。本次截渗墙采用塑性砼防渗板墙进行截渗。本工程设计要求截渗墙渗透系数小于A10-6cm/s（1A10），强度要大于0.3MPa。墙体厚度主要结合施工工艺和施工机械等各方面的要求，以及其它工程经验，本次设计截渗墙的厚度为0.4m。截渗墙闸室段布置于铺盖上游1m处，顶高程为1224.00m，底高程至相对不透水层以下1.0m。拦河坝段布置于挡土墙前齿上游1m处，顶高程为1224.00m，底高程至相对不透水层以下1.0m。河道两13、岸截渗墙分别向上游延伸150m，顶高程平河底地面高程，底高程至相对不透水层以下1.0m。1.10 机电设备及金属结构1.10.1 金属结构拦河闸设工作闸门和启闭机。1、工作闸门工作闸门为7孔露顶式64.5m平面钢闸门，工作闸门正常水位1228.50m，闸门超高0.5m。闸门结构采用梁板式结构，材料为Q235钢，均为焊接结构。面板厚度10mm；主梁采用钢板焊接，主梁高650mm，腹板厚10mm；小横梁采用槽钢，高200mm。止水结构侧止水为P型，底止水为板型。工作闸门主要参数如下：闸门型式：64.5m露顶式平面钢闸门；孔口宽度：6m；闸门高度：4.5m设计水头：4.0m；止水型式：橡胶止水；支承14、型式：悬壁式滚轮；运行条件：动水启闭；单扇闸门重量7.5t。2、启闭设备工作闸门启闭设备采用双吊点上顶式液压启闭机，启闭设备主要参数如下：启闭机型式：QPPY1-2160;启门速度：0.8-1.5m/min；启门力：2160KN。1.10.2 机电设备管理所设变压器1台，用电电源由闸址右端xx社区10kv线路引入；设柴油发电机组一套作为备用电源。变配电室设在管理所院内靠近大闸的位置。闸门启闭机电源引管理所变配电室0.4kv母线。供电电源由10kv电网引一回线路至管理所控制室。10kv高压侧采用高压架空线杆端T形引入，由LGJ-335架空引入至控制室变压器的高压侧，高压穿墙做法：建筑电气安装工程15、图集JD1-102；电气设备设于控制室内。变压器型号：SC-80/10-0.4kv；控制柜采用国标GGD柜；主要控制设备采用NS型控制器。备用电源为75kw柴油发电机一台，规格KH75GF.柴油发电机至控制柜采用YJV-1-370+125型电缆穿管、附墙敷设，经桥架接入控制柜内。控制柜出线室内采用vv22型电缆经电缆桥架及附墙敷设接至各用电设备，室外采用电缆穿管暗设。室内电器照明根据各部位对照度的要求计算确定。控制室照明采用工厂灯，灯具型号HD740，配套光源为节能灯6U120W,值班室照明采用日光灯，灯具型号HD5037，配套光源为日光灯40W。室外电器照明主要为管理所照明及建筑物照明，采用16、DLD-1095型路灯照明，共6套，配套金卤灯光源400W。在管理所控制室内设有控制按纽、信号指示灯、高度显示器及上下游水位显示器及上下游电视监控，以便对工程实行集中控制。配置计算机系统，实行自动化管理。高压采用电缆套管直埋敷设引至变压器控制柜。室内低压电缆采用电缆桥架并结合电缆套管敷设。室外低压电缆采用套管直埋敷设。照明采用电缆套管，沿交通桥边缘及拦河坝上游混凝土平台内敷设，路灯处电缆管设置电缆接线盒。1.11 消防设计1、在管理房内设2支干粉灭火器。2、在建筑通道走廊设置应急照明灯及疏散出口标志灯。3、电缆沟和动力控制电缆分层敷设，动力电缆上下层之间装设耐火隔板，其耐火极限不低于0.5h。17、电缆沟在分支引接处设防火分割设施。电缆沟每隔10m设防火分隔物，防火分隔物采用非燃烧材料。1.12 工程管理根据水利部、财政部水利工程管理单位定岗标准（试点），结合本工程实际情况，设立工程管理机构，并从简配备人员。管理处包括以下管理科室：处长室、工程科、财务供应科和综合办公室，定员编制12人。配备主要仪器设备：威尔特N3水准仪一架；铟钢标尺一付；自计水位计2个；电视监控及计算机监控系统各1套；防汛指挥车1辆；面包车1辆；虚拟电话网1套。1.13 施工组织设计根据工程工作量同时考虑汛期度汛等各方面要求，工程计划2013年5月开工，2013年11月底竣工，计划总工期7个月。1.14 工程估算工程估18、算总投资3295.3万元；其中建筑工程投资1957.6万元，机电设备及安装工程投资257.1万元，金属结构设备及安装工程投资87.5万元，其他费用投资650.1万元，基本预备费154.5万元，水土保持投资31.6万元，环境保护投资19万元。水库工程特性表见表1-1。 工程特性表表1-1序 号项 目单 位数 量1多年平均降雨量mm327.82多年平均气温3.43多年平均径流深mm5.784集雨面积Km210555正常高水位m1383.506死水位m1379.267设计水位（P=5%）m1384.838校核水位（P=2%）m1385.299死库容万m355.5310总库容万m3977.4011兴利19、库容万m3515.2212防洪库容万m3406.6513坝顶高程m1387.0414大坝坝型粘土心墙坝15大坝轴线长度m1315.9016大坝最大坝高m11.0417溢洪道宽度m15018溢流堰顶高程m1383.5019输水洞中心线高程m1379.5120淹没面积亩370021工程总投资万元7073.792 水文2.1 流域自然概况xx河新建水库坝址位于xx县xx境内，属内陆河翁滚淖尔水系的丁计河流域，坝址区地理坐标东经1123735，北纬414513，距xx2km，交通较为方便。xx河新建水库位于丁计河上，丁计河发源于广益隆镇乌尔兔不浪南山（于四子王旗交界地）。向北倾即（东径11207、北纬20、4127），基本上以东北流向为主，流域面积为1055km2，河流长度73.2km，中旗境内流域面积1042.2 km2，河流平均比降0.43；xx河新建水库所在丁计河流域内主河槽呈长条形，地势西高东低，该河流域属于浅山丘陵区，河流流向为由西向东，整个流域植被较差，水土流失较为严重。2.2水文气象资料水库所在区域属于属于内陆干旱的大陆性气候，具有冬寒夏热，四季分明，夏秋多雨，冬春干旱等特点。流域内暴雨主要发生在6-9月。暴雨产生原因基本一致，主要由于太平洋副热带高压的的活动有密切关系。水汽沿太平洋副高压西北前沿输送到至此，与西风带中的冷涡气旋配合，冷暖气流的交汇提供了本区暴雨形成的有利条件。以及21、地形的抬升作用，形成暴雨。在距工程25km处有已除险加固的黑石崖水库，该工程所在地的地质、地理条件与黑石崖水库所在地的条件相似，故采用黑石崖水库的气象资料，根据黑石崖水库的气象资料知：该工程所在地多年平均降水量为327.8mm，最高1976年达427.0mm，最低1980年仅为226.0mm；多年平均蒸发量为2200.2mm，蒸发量最大在5、6两个月，最大年份在1972年为2487.3mm；0积温2486.4，最高2804.9，最低2483.2；5积温2188.0，最高2638.2，最低2290.8；10积温2111.6，最高2361.3，最低1893.2；多年平均气温3.4，日最高气温33.22、3，日最低气温-35.2。历年平均相对湿度5155%；历年平均日照时数3077.0小时，最长1972年达3176.3小时；历年来无霜期100120天；冻土层深度2.56m，无冻土层期极短，一般仅有34个月，1971年只有3个月；无风天气几乎为零，特别是冬春两季，一般风力56级。最大风力89级。多年平均大风日数61.4天。水库年平均降水量292mm，降水量年季变率大，多年平均气温 3.2，1 月平均气温-14.9，7 月平均气温19.4。极端最低气温-35.2（1971 年12 月20 日），极端最高气温34.5（1980 年7 月23 日）。年平均日照数2986.2h，年平均无霜期102d。年23、日均气温0持续203d，5持续160d。多年年平均降水量为292mm，1964 年降水量最高为575.4mm，1965年降水量最少，为180.1mm，日最大降水量为68.4mm。多年平均汛期最大风速平均值18.6 m/s。2.3水文基本资料工程流域内丁济河上无水文测站，邻近流域的不冻河设有商都水文站。商都水文测站1956年7月河北省水利厅设立为许家村站，基本水尺断面位于西坊子公社许家村附近，1959年7月上迁约1000m至不冻河水库上游观测，1961年1月1日又上迁500m至郭家村附近，并改名为不冻河水文站，1963年1月1日基本水尺断面又上迁2500 m至南坊公社八大项村，移交内蒙古自治区水24、利厅领导，改名为商都(四)水文站，集水面积为543km2。该站高程系统为假定基面。观测的项目有水位、流量、输沙率、水温、冰情、降水、蒸发。商都站洪水系列情况详见表21。商都水文测站集水面积和洪水资料系列表21河名站名集水面积(km2)实测洪水系列n(年)不冻河商都5431962200544丁计河流域的径流主要来源于降水，由于受到降水不均匀性的影响，流域内的径流年内分配极不均匀，从商都水文站多年平均天然径流量年内分配表可以看出，径流量主要集中在汛期6-9月，其径流量占全年径流量的87.18，而主汛期7-8月就占全年的64.66。工程流域洪水主要由暴雨形成，洪水发生时间与暴雨相应。洪水主汛期在6-25、9月，7、8月份最集中，该流域洪水过程呈尖瘦型，洪水持续时间一般不超过一天。2.4 径流2.4.1 参证站的选择工程流域内无水文站，邻近不冻河流域有商都水文站。商都水文站在工程的东南面70km，集雨面积543km2，实测径流资料为19562005年。实测径流资料较长，xx河新建水库和商都水文站流域地形相似，气候条件也相近，两地多年平均降水量都为292mm，所以，本工程水文分析测站选择商都水文站作为径流分析的参证站。2.4.2 径流分析 1、单站天然年径流设计成果采用商都站：1956年2005年天然径流系列依据水利水电工程水文计算规范(SL278-2002)，对商都站天然径流进行频率分析计算，线26、型采用P-型曲线由矩法初估特征值参数，通过图解适线，参数优选得合理的年径流设计成果，计算成果详见表22，频率曲线图商都站见图21。xx河新建水库距最近的水文站是商都水文站，两地直线距离为70 km。丁济河与不冻河同属阴山北麓内陆水系，流域内地形、地貌相似，降水条件、下垫面与邻近流域的乌兰察布市商都县、察右后旗地区较为相近，同属丘陵区。xx河新建水库所在河流丁济河都属乌兰察布市后山地区翁公淖尔水系，距丁济河东25km处有已初险加固的黑石崖水库。因此，xx河新建水库采用商都水文站系列资料是比较合理的，商都站年径流深为5.78mm。计算详见表22。商都站、xx河新建水库设计年径流量成果表表22站名流27、域面积(km2)多年平均 CvCsCv不同频率年径流量(万m3)径流量（万m3)径流深(mm)P=50P=75P=95P=99商都站5433145.781.222.516180.763.462.8xx河新建水库1055609.795.781.642.5313.43156.72123.18121.962、水库坝址设计年径流 (1)水库坝址年径流深计算商都站设计年径流深成果表23河名站名流域面积系列平均径流径流深km2年万m3mm不冻河商都站543195620063145.78(2)水库设计年径流中Cv值计算用商都站计算的Cv值1.22，查内蒙西部地区水文手册中的年径流变差系数商都站Cv=0.9828、，计算的Cv值与手册查出的Cv值相差0.24，把xx河新建水库在手册中查出的Cv=1.4，加上0.24得xx河新建水库的设计Cv值为Cv=1.64。倍比取CsCv=2.5，计算成果见表24。xx河新建水库修正Cv值成果表表24河名站名流域面积系列查手册Cv计算Cv误差km2年不冻河商都543195620060.981.220.24丁济河河xx河新建水库1055195620061.41.640.24 用以上参数通过计算得xx河新建水库设计年径流，具体成果详见表25。xx河新建水库设计年径流量成果表表25流域面积(km)多年平均CvCsCv不同频率年径流量(万m3)径流量(万m3)径流深(mm)P29、=50P=75P=95P=991055609.795.781.642.5313.43156.72123.18121.96图21通过上表计算，xx河新建水库多年平均年径流深为5.78mm，因此xx河新建水库入库径流系列以商都站天然径流系列(1956年2005年)为基础，通过计算得xx河新建水库入库径流系列为19562005年共50年。3、径流代表性分析 流域内径流的年际变化极不均匀，从商都站历年最大与最小径流进行比值分析，商都水文站多年平均径流量为314万m3，其最大年径流量为1745万m3(1990年)，而最小年径流量为32.4万m3 (2005年)，极值比为53.9，说明不冻河年径流的年际变30、化十分悬殊。利用各年的年径流量Xi和多年平均径流量，计算各年的径流量模比系数Ki，再求其差值并逐年依次累加，计算出差积C，进一步分析径流年际变化的规律，绘成C-t曲线，称为年径流量模比系数差积曲线，见图2-2。1）计算公式如下 从年径流量模比系数差积曲线可以看出，在实测径流系列内明显分为三个丰枯变化周期，19561961年为平水段，19611964年为丰水段；19641973年为枯水段，1973-1978年为丰水段；19781989年为平水段，1987-1989年为丰水段，19892005年为枯水段。总的趋势是丰水段短，枯水段长。以上分析结果表明，虽然径流年际变化有阶段性，但从1989年年径流31、量总体一直呈下降趋势。因不冻河与丁济河均为内陆河水系，丁济河与不冻河径流洪水特征，经分析基本相似，所以不冻河水文站径流观测资料能够代表xx河新建水库所在流域的径流特征及规律。 商都站多年径流量模比系数差积曲线图图2-22）径流的年内分配 由于受到降水不均匀性的影响，流域内的径流年内分配极不均匀，从商都水文站多年平均天然径流量年内分配表可以看出，径流量主要集中在汛期6-9月，其径流量占全年径流量的87.18，而主汛期7-8月就占全年的64.66。径流年内分配见表26。商都站多年平均径流年内分配表26月份123456789101112全年分配率()0.000.000.994.193.8115.9932、40.1324.646.582.511.110.06100年均径流量（万m3）0.000.003.1113.1211.9550.11125.7977.2320.617.863.490.17314xx河新建水库多年平均径流年内分配表2-7月份123456789101112全年分配率()0.000.00 0.994.193.8115.9940.1324.646.582.511.110.06100年均径流量万m30.000.00 6.0425.5523.2397.51244.71150.2540.1215.316.770.37609.792.5洪水2.5.1暴雨洪水特性影响本流域洪水的主要因素是暴雨33、。本地区暴雨同西太平洋副热带高压的活动有密切关系。每年6月下旬至9月上旬是本区暴雨最为活跃的季节，水汽沿太平洋副高压西北前沿输送到至此，与西风带中的冷涡气旋配合，冷暖气流的交汇提供了本区暴雨形成的有利条件。 该流域属于内陆干旱的大陆性气候，降水量年内分配不均匀，多年平均年降水量292 mm，汛期69月降水量占全年78。3。本地区局部暴雨比较频繁，多为局部雷阵雨，多年平均最大24小时雨量为40 mm。本地区暴雨的特点是笼罩面积小、强度大、历时短，一般主历时多为34小时，多集中在78月。 本流域洪水主要由暴雨产生。洪水多发生在69月，其中最大洪峰流量主要发生在7、8两个月内。该流域植被较差，常常是34、发生暴雨就产生洪水，无雨时基流很小。本流域洪水具有陡涨陡落、峰高量小、历时短、来势凶猛等特点。形成的洪水多为单峰型，一次洪水过程一般一天左右。 不冻河流域洪水主要由暴雨产生，洪水多发生在69月，洪水具有陡涨陡落、峰高量大、历时短、来势凶猛等特点。该流域洪水过程呈尖瘦型，洪水持续时间一般不超过一天。2.5.2 历史调查洪水与重现期确定 根据内蒙古自治区水文手册中的成果，商都站历史调查洪水资料为1955年，洪峰流量调查值为355 m3/s。商都站洪水实测系列资料为1962年2005年。1955年2005年期间，1990年洪水为第一位，最大洪峰流量542m3/s，1976年为第二位，最大洪峰流量4935、8m3/s，1955年调查洪水仅为第五位。商都站1990年、1976年最大24小时洪量分别为819万m3、406.98万m3。本次根据以上洪水资料情况确定重现期为51年。2.5.3 单站设计洪水成果商都站的设计洪水是用以上洪水系列及历史洪水调查资料，根据水利水电工程设计洪水计算规范(SL442006)，商都站按连续系列进行频率计算，频率曲线线型采用P型曲线，由矩法初估特征参数，通过图解适线，参数优选及地区综合分析后调整参数，最终得出商都站的设计洪水成果，站设计洪水成果详见表28。商都站频率曲线详见图23、图24。 商都站设计洪水成果表表2-8站名F项目单位特征值不同频率设计值Km2均值CvCs36、/Cvp=1P=2p=3.3p=5p=10p=20商都543Qmm3/s96.81.62.5773604485394252132W24万m3137.51.482.51010798.5648.9534.9353195.1 图23图242.5.4 水库设计洪水(1)水库设计洪水成果为了较准确的反应坝址处的洪峰及洪量值，本次设计对商都站的实测资料成果进行了修正。本次设计洪水是用该乌兰察布市商都站的洪峰均值和24小时洪量均值，在双对数纸上分别点绘洪峰均值与该站集水面积的关系，洪量均值与该站集水面积的关系，在图中定出适合本流域的洪峰均值、24小时洪量均值与集水面积的地区综合关系线。（2） 地区综合公式的37、修正用双对数纸按内蒙古自治区水文手册洪峰流量公式 洪峰流量：商都站100F600km2 C=2.49 n=0.55 F1000 km2 24小时洪量W24=CF0.79 C=0.95 n=0.79 (2)水库Cv值确定 商都站设计洪水中，洪峰Cv=1.60，洪量Cv=1.4 查内蒙古水文手册，洪峰Cv=1.24 。用水文手册查出的设计洪峰Cv值与洪峰计算的Cv值进行比较后，从中得出手册的平均Cv值，比计算的平均Cv值小0.36，而洪峰与洪量的Cv值平均相差0.2，用以上关系修正xx河新建水库查出的水文手册Cv=1.4，得xx河新建水库的设计洪峰Cv=1.4+0.36=1.76，洪量Cv=1.738、6-0.2=1.56；CsCv的倍比采用该地区的2.5倍(CsCv=25)用以上的设计洪水参数计算得xx河新建水库设计洪水成果详见下表210，xx河新建水库设计洪水Cv值计算见表29。xx河新建水库洪水Cv值计算表表2-9 站名流域面积手册与计算Km2项目查手册Cv计算Cv相差Cv峰量Cv相差商都543洪峰1.241.590.35-0.11洪量1.48xx河新建水库1050洪峰1.41.760.35-0.11洪量1.56xx河新建水库设计洪水成果表表2-10 FKm2项目单位Cn特征值不同频率设计值均值CvCsCvp=1p=2p=5p=201055Qmm3s3.450.55158.71.76239、.51394.971074.40679.24203.141055W24万m30.950.79232.41.562.51903.361408.34957.48311.412.5.5 水库设计洪水过程线本流域的洪水主要由暴雨产生，商都站1990年7月26日的这次洪水具有陡涨陡落、峰高量大、历时短、来势凶猛等特点。代表性强，洪水持续时间不超过一天。因此选用这次洪水作为典型洪水。水库设计洪水过程线(商都站1990年7月26日）时间（0.5小时）典型频率校核（p=2%）设计（p=5%）000.000.000.54.748.155.5415.529.496.451.56.5911.337.7021118.40、9212.862.513.623.3915.90320.4635.1923.923.533.2557.1838.87444.2176.0351.694.547.4481.5855.47550.6687.1259.235.553.8892.6662.99663.37108.9874.096.579.12136.0692.50792.62159.28108.297.5118.39203.60138.428165.75285.04193.798.5323.3555.98377.9995421074.40679.249.5531.33913.73621.2110421.94725.61493.321041、.5338.93582.86396.2611233400.69272.4211.5185.86319.62217.3012157.66271.13184.3312.5133228.72155.5013103.55178.08121.0713.587.52150.51102.331477.81133.8190.9714.567.88116.7379.361556.6897.4766.2715.549.484.9557.761645.5178.2653.2116.543.4474.7050.791741.3771.1448.3717.539.3167.6045.961835.0560.2840.942、818.530.5552.5435.721927.1246.6431.7119.524.7742.6028.962023.640.5827.5920.523.3140.0927.252120.4135.1023.8621.517.5230.1320.482214.6325.1617.1022.511.7420.1913.732310.317.7112.0423.510.317.7112.042410.317.7112.04 2.6泥沙流域内无实测资料，邻近不冻河流域商都水文站也无泥沙资料，故采用查等值线图法推算本工程泥沙，根据内蒙古水文手册多年平均年水蚀模数等值线图，查得xx河新建水库泥沙多年43、平均年水蚀模数50t/km2/a。因本流域属山丘区，河流属于山溪河流，河床沉积物为沙页岩，根据内蒙古水文手册年输沙量的计算公式： 式中： -年输沙量（吨）-多年平均年水蚀模数（吨/平方公里）-流域面积（平方公里）-每年来沙量（立方米）-淤泥泥沙的容重经计算得：=27763立方米，水库正常运行按20年考虑，其淤积总量为55.53万m3，xx河新建水库泥沙计算成果见表2-11。xx河新建水库泥沙成果表表2-11年输沙量(T)年来沙量(m3)水库运行年限（年）合计(T)(万m3)527252776320105450055.53备注：xx河新建水库多年平均淤积量2.7763万m3，按20年淤积计算，则44、水库淤积55.53万m3，相应水库淤积高程为1379.26m。2.7下游河道断面水位流量关系坝址河道断面无任何实测水位流量资料, xx河新建水库建成后，入库洪水由溢洪道下泄。水库坝址下游水位流量关系，根据乌兰察布市欣源水业勘测设计有限公司2012年实测的1/1000地形图摘录大横断面资料（本次所取横断面位置在坝址下游100m处），以及根据河道特征参照天然河道糙率,采用比降法计算各级假定水位下相应流量，绘制水位流量关系曲线。本河段顺直均整,上下断面形态及断面面积接近,河床稳定,可近似地用稳定均匀流公式即: （1）计算各级假定水位下相应的流量, 据以点绘水位流量关系曲线。 式中:Q洪峰流量,m3/45、s; n河道糙率； I水面比降; A有效过水断面面积,m2; R水力半径m。水位流量关系见表2-12及见附图2-2。xx河新建水库下游河道水位流量关系表表2-12 坝址断面H(m)1375.371375.571375.671375.871376.07Q（m3/s）052.41103241.15422.27H(m)1376.171376.271376.2751376.28Q（m3/s）527.38640.25641.56645.132.8 水文测报系统2.8.1 建设水文测报系统的必要性xx河新建水库的洪水都是暴雨形成，根据初步估算，洪峰滞后暴雨主峰约2.5h，其汇流时间较短，对水库防洪安全不利46、。同时由于xx河新建水库附近没有水文测报相关设施，因此不能满足水库预报期的要求，而建立水文测报系统能够利用有限的预见期实施水文预报，从而保证水库的防洪安全。2.8.2 站点布设由于xx河新建水库为小（1）型水库，在汛期可人为调节大量来水，故只计划在水库管理房旁设置xx河新建水库管理站。自动测报项目有降水、库水位、出流。2.8.3“系统”功能及通信方式一、“系统”功能xx河新建水库水文测报系统是一个数据自动采集、传输、接收处理的实时测报系统，该系统中遥测站，集合转发站的功能要求，包括遥测数据显示，超限报警，设备自检，电源报警以及本地打印等功能。遥测站将降水、库水位、出流等观测项目的数据，通过传输47、至县防办自动测报中心进行分析处理，及时提出水文的预报。系统应满足20min内完成一次全系统实时数据收集，处理和转发的要求。功能应符合现行水利水电工程新规范中水文测报系统规范的要求。二、通讯方式采用自报式，由超短波通信系统将采集的数据实时、定时传输。采集数据自动传送至旗防办再至乌兰察布市防汛指挥中心自动测报中心。3 工程地质3.1 概况3.1.1 工程概况xx河新建水库坝址位于乌兰察布市xx县xx西2km处，属内陆河翁滚淖尔水系的丁计河上, 河流长度73.2km，中旗境内流域面积1042.2平方公里，河流平均比降0.43；坝址区地理坐标东经1123735，北纬414513，距xx县科布尔镇60k48、m，交通较为方便。该水库枢纽工程属xx县xx内蒙古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目）的水源工程，是以水库调蓄洪水为主的小（一）型水利枢纽工程。本工程地质勘察的主要结论为：枢纽区工程地质条件简单，地震烈度度，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度为0.05g，属于相对稳定弱震环境，区域稳定性较好。坝址区地表水、地下水对混凝土无腐蚀性。库区两岸边坡较缓，稳定性较好，库区左岸存在渗漏问题，建议做防渗处理。库区内存在在浸没和淹没问题，涉及到三户牧户及草场，建议提前做好征地及牧户迁移问题。坝基存在渗漏问题，建议做防渗处理。左坝肩存在绕49、坝渗漏问题，建议做好防渗处理；但右坝肩不存在绕坝渗漏问题。溢洪道堰基存在渗漏问题，建议做防渗处理。输水洞基础稳定好，但存在渗漏问题，建议做防渗处理。天然建筑材料的筑坝土料、砂砾料、块石料，其储量、质量均能满足要求。3.1.2本工程勘察及报告编写按以下标准执行(1)水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008）；(2)中小型水利水电工程地质勘察规范（SL 55-2005）；(3)水电水利工程土工试验规程（DLT_5355-2006）；(4)水利水电工程天然建筑材料勘察工程SL251-2000；(5)水利水电工程地质测绘规范(SL299-2004)；(6)水利水电工程钻探规范(SL291-250、003)；(7)中国地震动参数区划图(GB18306-2001)；(8)工程地质手册（第四版）。3.1.3本工程勘察工作的内容本次工作研究的主要工程地质内容如下：通过工程地质测绘、地质钻探、原位测试、取土样、水样、岩土物理力学试验等手段初步查明水库坝址区的工程地质条件，重点查明建筑物现状及存在的主要工程地质问题，地基现状及存在的隐患问题，为本次可研工作提供工程地质和水文地质资料。（1）收集区域地质及地震资料，对区域构造稳定性进行分析研究，并提出地震动参数。（2）初步查明库区水文地质条件及渗漏问题；并查明坝址区地形地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化带厚度、不良地质现象、水文地质及工程地质条件。（51、3）调查库区存在的主要工程地质问题，对水库渗漏、水库淤积、水库浸没进行初步评价。（4）初步查明拟建坝基、输水洞、溢洪道岩性分布、地层结构、地下水位、主要持力层的物理力学指标、地基允许承载力；查明透水层分布厚度、颗粒组成、渗透系数、相对隔水层的层面分布高程。对坝基渗漏、坝基稳定进行工程地质评价。（5）通过天然建筑材料调查，初步查明各类天然建筑材料的料场分布、开采与运输条件、储量与质量等情况。本次勘察工作外业钻探工作于2012年9月9日进场，于2012年9月23日完成。材料调查于2012年9月23日完成，室内试验于2012年10月10日完成，2012年11月8日完成内业工作。完成的勘察工作量见表352、1。完成勘察工作量统计表表31 项目地质测绘勘探采样试验（组）钻 孔 探井进尺土样水化学简分析钻孔压水试 验面积比例尺个(m)（组）段库区225坝区溢洪道20270.6172天然建筑材料6123.2区域地质概况地形地貌全旗总地形西南高东北低，由灰腾梁、xx坝、七层山东西向将全旗分割为南北两个盆地，即xx坝以南为科布尔（前大滩）盆地，xx坝以北为黄羊城盆地（后大滩）盆地。全旗属阴山山系西段之东部，境内由低山丘陵，玄武岩台地及山间盆地三大地貌形态组成，总地势南高北低，海拔高程1359-2174m。全旗地形以低山丘陵、山间盆地地形为主，多由海西期、燕山期花岗岩、闪长岩、前震旦系及白云鄂博群变质岩构成53、区内正地形。xx地形以山间盆地地形为主，地表均被第三系上新统红色泥岩及第四系砂、砂砾岩所覆盖，为一构造剥蚀盆地，只在盆地中心才出现与低山丘陵区河谷相衔接的由第四系地层组成的剥蚀堆积河谷地形，两岸发育不完整、不连续的两级基座阶地。xx上游地区的广益隆镇多为弱切割的构造剥蚀丘陵地形。山顶为浑圆状，山坡为凸缓坡，坡度为5-15，沟谷为 V字形。地层岩性本区揭露的地层主要有第三系上新统（N2）低液限粘土、第四系松散堆积物（Q）： （1）、第三系上新统（N2）低液限粘土：下伏于砾砂层之下，呈黄褐色棕红色，稍湿湿状态，可塑-硬塑状；土质均匀，切面光滑，有韧性。（2）第四系更新统坡洪积（Q3dl+pl）堆积54、物：分布于坝体两侧及库岸。岩性主要为粉土，含砂砾。（3）第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）堆积物：分布于库区和下游河床之上，岩性主要为含细粒土砂和级配良好砾。呈浅黄色黄褐色、稍湿、中密、含砾砂及块石和卵石。厚度5米左右，分布比较稳定。在本次勘察过程中钻孔中均有揭露。地质构造及区域稳定性xx县位于阴山纬向构造带中段之北翼，受北东向构造体系的影响，旗内隆起、坳陷及断裂构造带，总体呈北东东向。如南部的金盆盆地呈东西向；以北的七苏木隆起，呈北东向；前大滩与后大滩盆地及其中间的花岗岩隆起带，呈北东东向展布。旗内燕山运动活跃，产生了一系列断陷与坳陷盆地，接受了巨厚的侏罗系碎屑岩沉积，伴随岩浆侵入活动，北55、部形成了北大滩坳陷盆地，接受了巨厚的白垩系碎屑岩沉积。新生代，旗内普遍下沉，接受了第三系红色碎屑岩沉积。第四纪以来，全旗处于上升阶段，以剥蚀侵蚀作用为主，只在侵蚀沟谷及现代河床中，才接受了第四系松散层沉积。库区内地质构造简单，断裂及褶皱等不发育，未发现新的构造形迹，库区稳定。依据中华人民共和国国家标准GB50011-2001建筑抗震设计规范和GB18306-2001中国地震动参数区划图；本库区设计地震加速度值为0.05g，特征周期值0.35s，抗震设防烈度6度。区域水文地质条件库区地下水类型主要为基岩裂隙水及松散岩层孔隙潜水。基岩裂隙水，接受大气降水补给，以径流形式排泄于河水及松散岩层孔隙中。56、松散岩层孔隙水，分布于河流的冲积平原，地下水埋深较浅，一般在5米左右，接受大气降水和基岩裂隙水侧向补给，径流条件好，以地表径流的方式向下游排泄。3.3水库库区工程地质条件水库库区地质概况一、地形地貌、地质构造xx河新建水库位于xx县xx境内，属低山丘陵地貌单元，经长期上升剥蚀和微弱切割而成。库区处在丘间宽谷洼地区，地形总体呈北南高，中间“U”字形，两岸地形南岸较陡北岸较缓。河谷宽约1000m，地表沉积了第四系地层，主要由砂砾石及淤泥组成。二、地层岩性根据区域地质资料及本次地质调查、野外钻探揭露，库区地层主要有第三系上新统（N2）低液限粘土、第四系松散堆积物（Q）： （1）、第三系上新统（N2）57、低液限粘土：下伏于砾砂层之下，呈黄褐色棕红色，稍湿湿状态，可塑-硬塑状；土质均匀，切面光滑，有韧性。（2）第四系更新统坡洪积（Q3dl+pl）堆积物：分布于坝体两侧及库岸。岩性主要为粉土，含砂砾。（3）第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）堆积物：分布于库区和下游河床之上，岩性主要为含细粒土砂和级配良好砾。呈浅黄色黄褐色、稍湿、中密、含砾砂及块石和卵石。厚度约5米左右，分布比较稳定。在本次勘察过程中钻孔中均有揭露。三、水文地质条件库区地下水（潜水）的补给来源主要依靠大气降水渗入补给和周边侧向地下径流的补给。地下径流条件较好。地下水以向下游径流排泄为主。水库渗漏库区地处山间谷洼地，地形上南北两岸高58、，东西河道低，是地表水汇积区。库区地层上部为全新统冲洪积砂、粉土，下部为红粘土。根据钻孔、地形地貌、水文地质条件及地层结构和构造，水库的左岸存在渗漏问题。库岸稳定库区周边地形坡度较缓，为残坡积物，以细砂、砾和粉土为主，在水库蓄水后不会产生较大的坍塌等，即使坍塌，体积较小。固体径流水库库区河道两侧为残坡积物，两岸植被较发育，河道内芨芨草发育，边坡稳定；因此库区内不会产生固体径流，淤积量也少，主要淤积物来源于上游携带的泥沙。3.4坝址工程地质条件地形地貌坝址位于丁计河上，地貌为两岸高，呈“U”字形，坝址一带无大的地质构造，无活动断层，无大的塌滑体，区域地质构造相对稳定，对坝体无危害性影响。地层岩性59、地层情况参见xx河新建水库大坝轴线工程地质剖面图，坝址区地层比较简单，主要为：第三系上新统（N2）低液限粘土、第四系更新统坡洪积（Q3dl+pl）堆积物、第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）堆积物。根据坝址区地层的时代成因、岩性、岩土物理力学性质划分2个工程地质单元。工程地质单元划分见参见表3-2。表3-2 工程地质单元划分时代成因工程地质主单元岩 性工程地质亚单元单元代号Q4耕作土1Q4al+pl级配良好砾1、21、2含细粒土砂11低液限粘土22淤泥质粘土33N2低液限粘土1下面将地层按单元体分述如下：耕作土：深灰色，稍湿，稍密，以粉土为主，含砾砂和植物根系，厚度0.5m1.2m。 1、2级60、配良好砾（Q4al+pl）：浅黄色，湿-饱和，中-密实主要矿物成分为长石、石英，含少量粘粒，控制厚度约4.5m左右。 1含细粒土砂（Q4al+pl）：灰黄色，稍湿，稍密-中密，粒度较均匀。2低液限粘土（Q4al+pl）：黄褐色，湿，可塑，土质较均匀，韧性好。3淤泥质粘土（Q4al+pl）：深灰色，饱和，呈软塑状，含有机质。低液限粘土（N2）：棕红色，湿，可塑-硬塑状，土质均匀，切面光滑，韧性好。水质分析及水质评价取地下水样2组，采用水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008）进行地下水腐蚀性分析评价。分析评价结果详见表3-3、表3-4。 表3-3 地表水及地下水水质分析成果水样编号地表61、水地下水单位 离子mg/Lmg/L阳离子Na+ K+394.024.0Ca2+170.3102.2Mg2+102.146.2合计666.4172.4阴离子CO32-00HCO3-958.7329.5Cl-641.8163.1SO42-14.44.8NO3-35.000.00F-合计1649.9497.40其他项目总硬度（德度）845.7445.4暂时硬度（德度）785.6175.2pH值7.637.24游离CO2(mg/ L)侵蚀性CO2(mg/ L)0.00.0矿化度(mg/ L)全盐（mg/ L）表3-4 地表水及地下水对混凝土腐蚀性评价腐蚀性 类型腐蚀性特征判定依据腐蚀程度界限指标地表水62、地下水试验指标试验指标分 解 类溶出型HCO3-含量（mmol/ L)无腐蚀HCO3-1.0715.70无腐蚀性5.40无腐蚀性弱腐蚀1.07HCO3-0.7中等腐蚀HCO3-0.7强腐蚀一般酸性型pH值无腐蚀pH6.57.63无腐蚀性7.24无腐蚀性弱腐蚀6.5pH6.0中等腐蚀6.0pH5.5强腐蚀pH5.5碳酸型侵蚀性CO2含量(mg/ L)无腐蚀CO2150.0无腐蚀性0.0无腐蚀性弱腐蚀15CO230中等腐蚀30CO260强腐蚀CO260分解结晶复合类硫酸镁型Mg2+含量(mg/ L)无腐蚀Mg2+1000102.1无腐蚀性46.2无腐蚀性弱腐蚀1000Mg2+1500中等腐蚀15063、0Mg2+2000强腐蚀2000Mg2+3000结晶类硫酸盐型SO42-含量(mg/ L)无腐蚀SO42-25014.4无腐蚀性4.8无腐蚀性弱腐蚀250SO42-400中等腐蚀400SO42-500强腐蚀500SO42-1000通过表3-3和表3-4中试验结果分析得出结论：地表水及地下水对混凝土无腐蚀性。3.5坝基工程地质条件与评价 3.5.1地基容许承载力：含细粒土砂：承载力容许值为150KPa。级配良好砾：承载力容许值为220KPa。低液限粘土：承载力容许值为200KPa。3.5.2坝基地层坝基河谷段表层为耕作土：深灰色，稍湿，稍密，以粉土为主，含砾砂和植物根系，厚度0.5m1.2m。表64、土层下部为级配良好砾：浅黄色，湿-饱和，中-密实，主要矿物成分为长石、石英，含少量粘粒，控制厚度约4.5m左右。在左坝基级配良好砾中夹有含细粒土砂（Q4al+pl）：灰黄色，稍湿，稍密-中密，粒度较均匀。坝基底部为低液限粘土：棕红色，湿，可塑-硬塑状，土质均匀，切面光滑，韧性好。其各项指标参见各土层物理力学性质统计表。3.5.3坝基渗漏评价坝基主要坐落在级配良好砾层上，渗透系数为2.210-2，属强透水层，因此坝基存在渗漏问题，建议做防渗处理。3.5.4坝肩渗漏及坝肩稳定性评价1、左坝肩左坐落在级配良好砾上，渗透系数为2.210-2，属强透水层，因此存在绕坝渗漏，建议做防渗处理。但左岸坡度较缓65、，砾砂均匀连续，稳定性好。2、右坝肩右坝肩坐落在低液限粘土上，渗透系数为3.610-6，属微透水层，因此不存在绕坝渗漏问题。但右岸坡度较陡，土质均匀连续，稳定性好。3.6溢洪道工程地质条件及评价水库溢洪道设在靠近大坝右侧，溢洪道设计堰顶宽度为150米，泄水流量为640.25m3/s。3.6.1地层情况根据钻孔ZK17揭露的地层主要为低液限粘土和级配良好砾。低液限粘土（N2）：棕红色，湿，可塑-硬塑状，土质均匀，切面光滑，韧性好。级配良好砾（Q4al+pl）：浅黄色，饱和，中-密实，主要矿物成分为长石、石英，含少量粘粒，控制厚度约4.3m。3.6.2地基容许承载力：级配良好砾：承载力容许值为2266、0KPa。低液限粘土：承载力容许值为200KPa。3.6.3溢洪道评价溢洪道坐落在级配良好砾上，级配良好砾的渗透系数为2.210-2，属强透水层，因此基础存在渗漏问题，建议做防渗处理或置换地基。3.7输水洞工程地质条件评价3.7.1地层情况：输水洞设在大坝左侧，根据钻孔ZK7所揭露地层。自上而下地层为：耕作土：深灰色，稍湿，稍密，以粉土为主，含砾砂和植物根系，厚度0.5m。 1含细粒土砂（Q4al+pl）：灰黄色，稍湿，稍密-中密，粒度较均匀，控制厚度约,2.2m。1级配良好砾（Q4al+pl）：浅黄色，湿-饱和，中-密实，主要矿物成分为长石、石英，含少量粘粒，控制厚度约3.8m。3淤泥质粘土67、（Q4al+pl）：深灰色，饱和，呈软塑状，含有机质，层位不稳定，只是局部存在。低液限粘土（N2）：棕红色，湿，可塑-硬塑状，土质均匀，切面光滑，韧性好，控制厚度约3.8m左右。3.7.2地基容许承载力：级配良好砾：承载力容许值为220KPa。含细粒土砂: 承载力容许值为180KPa。低液限粘土：承载力容许值为200KPa。3.7.3输水洞工程地质评价输水洞坐落在级配良好砾上，稳定性好，但级配良好砾的渗透系数为2.210-2，属强透水层，因此基础存在渗漏问题，建议做防渗处理。3.8料场的选择与开采 本次天然建筑材料调查共进行了防渗土料场、块石料场、粗细骨料场。具体分布位置详见xx河新建水库料场68、分布图。3.8.1均质土料本工程所需的土料场有两处，一处位于大坝下游1km，用于防渗和粘土心墙；另一处位于xx镇东，距大坝4km，用于筑坝土。在各料场布置3个探坑，间距200米左右。据探坑资料，该土料场有大面积的低液限粘土，分布广泛，有用层厚度大，上覆无用层约0.20-1.2m左右，为粉土质砂。地下水位埋深大于20m，无水下开采问题。场地地形不平坦，起伏较大，但场地开阔，开采条件好，适用机械化开采。经采样试验，其各项指标参数均能满足筑坝质量要求，质量基本合格。土料场各项指标见地勘报告表5、6xx河新建水库土料物理力学指标统计表 。3.8.2砂砾料砂砾料料场位于铁沙盖镇村北河漫滩的砂，为已开采料69、场，周边建筑施工均采用该料场。料场有用层岩性为冲洪积砂卵砾石，平均厚度约3.0m，为粗、细骨料混合料场，运距约30km，有乡间便道相连，交通尚属便利。经采样试验，其各项指标参数均能满足筑坝质量要求，且储量达到需求量的两倍，满足设计要求。质量基本合格。砂砾料场各项指标参见地勘报告表7、8xx河新建水库混凝土粗、细骨料质量评价表 。3.8.3块石料料场石料料场位于察右后旗土牧台石料场，已开采料场，且储量丰富。运距60km，有用层岩性为花岗岩，物理力学指标为：块体密度2.18g/cm3 ，比重2.80，干抗压强度110.0MPa, 饱和抗压强度108.0MPa, 软化系数0.93，吸水率0.70。岩70、石强度较高，为坚硬岩石，试验指标符合块石料质量技术要求，块石料场各项指标详见地勘报告表9xx河新建水库块石料场物理力学性质各项参数表。3.8.4勘探方法本次天然建筑材料调查工作，采用人工挖探坑取样及天然露头调查方法，经取样进行土工试验，取得各项物理力学性质参数。3.8.5储量计算料场储量采用平均厚度法估算，各料场储量详见下表3-5表3-5 天然建筑材料各料场储量汇总表建材类别料 场名 称岩 性料 场面 积(104 m2)平均厚度有用层储量(104 m3)无用层体积(104 m3)有用层(m)无用层(m)筑坝土 料坝下游东土料场砂壤土5211.20.555026防渗土料坝下游南侧土料场低液限粘土71、40101.036040砂粒料铁沙盖粗、细骨料场砂砾石已开采料场块石料土牧尔台花岗岩已开采料场3.9结论及建议1、 本库区设计地震加速度值为0.05g，特征周期值0.35s，抗震设防烈度6度。库区内构造简单，属稳定区。 2、坝址区地表水、地下水对混凝土无腐蚀性。3、库区两岸边坡较缓，稳定性较好，库区左岸存在渗漏问题，建议做防渗处理。4、库区内存在在浸没和淹没问题，涉及到三户牧户及草场，建议提前做好征地及牧户迁移问题。5、坝基存在渗漏问题，建议做防渗处理。6、左坝肩存在绕坝渗漏问题，建议做好防渗处理；但右坝肩不存在绕坝渗漏问题。7、溢洪道堰基存在渗漏问题，建议做防渗处理。8、输水洞基础稳定好，但72、存在渗漏问题，建议做防渗处理。9、天然建筑材料的筑坝土料、砂砾料、块石料，其储量、质量均能满足要求。10、本地区最大冻结深度为2.8m。4 工程任务及规模4.1 社会经济发展状况及工程建设的必要性4.1.1 自然及社会经济状况xx位于xx县科布尔镇西北部，距科布尔镇60km。xx总面积385km2，草原面积60.3万亩，饲草地及农田面积0.23万亩，总人口1420人，地形以低山丘陵为主。xx河新建水库坝址位于xx县xx西2km处，属翁公淖尔水系丁计河流域, 坝址区地理坐标东经1123735，北纬414513，交通较为方便。4.1.2 工程建设的必要性近年来，xx县抓住工业建设的大好机遇，加大各73、方面招商引资投入，社会经济发展迅速，已成为xx县经济带的重要组成部分。由于降水的年内分配不均，另外xx县北部较为缺水，现有水源仅能满足居民生活、生产用水，不能满足内蒙古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目）的生产用水，因此本水库的建设是非常必要的。总之xx河新建水库的建设实现了对该河段水资源的优化配置和调节，充分发挥工程效益，因此兴建该工程是十分必要的。4.2 工程任务xx河新建水库修建的任务是：防洪与工业生产用水相结合的小（1）型水库。xx河新建水库总库容977.40万m3，水库建成后，可使下游xx所辖的800口人，1000亩草场免受洪灾74、，并且每年向内蒙古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目）提供生产用水500万m3。4.3水利计算及水库规模4.3.1死水位的确定本次设计对死水位的确定采用简化处理，主要考虑的因素：水库运行年泥沙淤积。按设计要求水库正常运行20年，水库淤积总量为55.53万m3。查库容曲线（见表41及附图41）可知对应淤沙高程为1379.26m。由于本水库只提供工业用水，所以将死水位定为1379.26m。 xx河新建水库水位-面积-库容曲线 表41 序号现状2012年9月实测高程面积库容(m)104m2(104m3)11377.00 1.61 021377.75、50 9.44 2.7631378.00 20.42 10.2341378.50 31.64 23.2451379.00 44.31 42.2361379.50 59.35 68.1571380.00 76.25 102.0581380.50 94.01 144.6191381.00 109.89 195.59101381.50 127.53 254.94111382.00 140.61 321.98121382.50 155.46 395.99131383.00 174.95 478.60141383.50 193.66 570.75151384.00 210.89 671.8816138476、.50 228.51 781.73171385.00 250.02 901.37181385.50 270.48 1031.49191386.00 290.06 1171.63201386.50 312.57 1322.28xx河新建水库库容曲线图4-14.3.2 径流调节计算及正常高水位确定 一、径流调节xx河新建水库属xx县xx内蒙古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目）的水源工程，其主要功能是以防洪与工业生产用水综合利用的水库。本阶段径流调节计算，本水库已知天然来水条件，根据用水部门要求调节流量，采用列表法计算，来确定水库的兴利库容。77、xx河新建水库多年平均径流年内分配表4-2 单位：万m3月份123456789101112全年分配率()0.000.00 0.994.193.8115.9940.1324.646.582.511.110.06100年均径流量万m30.000.00 6.0425.5523.2397.51244.71150.2540.1215.316.770.37609.79 (1) 来水量 由水文计算得出本工程控制集雨面积为1055km2,多年平均径流深为5.78mm，径流变差系数CV=1.64、径流偏差系数CS=2.5CV。坝址处多年来水量为609.79万m3，多年平均来水流量为0.193 m3/s。(2) 78、用水量xx河新建水库年总来水量为609.79万m3，每年向内蒙古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目）提供500万m3工业生产用水。xx县xx河新建水库年供水情况见表4-3。(3) 水库损失 蒸发损失库区无蒸发资料，根据黑石崖水库气象资料知，多年平均蒸发量2200.2mm(蒸发皿口径为20cm)，经查内蒙古水文手册，蒸发计算折算系数为：0.550.65，本次蒸发计算折算系数采用0.60，则库面蒸发量=2200.20.60=1320.12mm。同期系列多年平均降雨量292mm。工程所在地多年平均径流深5.78mm。蒸发损失深度=库面蒸发+径流79、深-降雨=1320.12+5.78-292=1033.9mm。损失量=损失深度计算时段的平均水库面积。 渗漏损失计算按照粘土心墙坝渗漏计算规范，渗漏损失量为总来水量的0%10%，根据库区地质勘察情况，本次渗漏损失按照水库容积的0.5%计算。二、径流调节计算的方法及成果由于本水库为年调节性能，调节时段为月，以典型年10月至次年9月为调解周期。水库运行方式：由于非汛期(105月)来水量少于供水量，水库库容将减少；主汛期(69月)来水量大于供水量，水库处于蓄水状态，库容在增加。按照该调度运行方式，采用列表法进行年调节计算。调节计算成果见表4-3。 xx河新建水库径流调节成果表表 4-3 单位：万m380、月份来水量工业供水蒸发损失渗漏损失余水量缺水量弃水量单位万m万m万m万m万m万m万m水量609.79500501.358.49三、正常高水位根据表4-3径流调节计算结果，当水库蓄水为570.75万m3，满足水泥厂生产用水的前提下，余水量为58.49万m3；不但有效利用了水资源，而且在枯水年也能保证正常供水，因此水库的正常高水位所对应的库容确定为570.75万m3，查库容曲线得正常高水位为1383.50m。4.6.3 设计及校核蓄水位确定一、基本资料(1) 库容曲线库容曲线采用xx河新建水库1：1000库区地形图计算的库容曲线，库容曲线图见附图4-1。(2) 洪水过程线设计洪水过程线采用暴雨资料81、按推理公式法计算的设计洪水过程线，不同频率洪水过程线见表2-6。(3) 泄洪设施本阶段挡水坝选用粘土心墙坝，溢洪道堰顶高程为1383.50m，采用无闸泄洪，堰型为实用堰。经各方案技术经济比较本阶段推荐溢流宽度为150m，泄流曲线见表4-4。xx河新建水库溢洪道水位、流量计算成果表表4-4水位(m)1383.501384.001384.501385.001385.50备注流量(m3)0.0093.68264.97486.78749.44正常高水位高程：1383.50m二、调洪计算按照上述所确定的基本资料，采用列表试算法进行洪水调节计算，洪水调节计算成果见表4-5。xx河新建水库洪水调节成果表表482、-5 项 目单位方案一方案二方案三备 注溢洪道堰项净宽m150200250溢洪道堰顶高程m1383.501383.501383.50校核洪水位m1385.291385.081384.92设计洪水位m1384.831384.661384.55汛限水位m1383.501383.501383.50设计入库洪峰m3/s679.24679.24679.24P=5设计最大泄量m3/s413.28448.86479.69P=5校核入库洪峰m3/s1074.401074.401074.40P=2校核最大泄量m3/s640.25703.68750.08P=2防洪库容万m3406.65350.92310.81正常83、高水位m1383.501383.501383.50相应库容万m3570.75570.75570.75兴利库容万m3515.22515.22515.22死水位m1379.261379.261379.26死库容万m355.5355.5355.53总库容万m3977.40921.67881.56注：水库底高程1376.00m，根据计算确定死水位为1379.26m。相应死库容为55.53万m3。5 工程选址工程布置及主要建筑物5.1 设计依据5.1.1 工程等别及建筑物级别xx河新建水库枢纽工程属xx县xx内蒙古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目84、）的水源工程，是以防洪与工业用水综合利用的水利工程。水库总库容为977.40万m3，根据国颁防洪标准(GB5020194)、水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)，该工程为等工程，属小（1）型水库，。其主要建筑物粘土心墙坝、泄水建筑物、输水建筑物为4级，次要建筑物为5级，临时建筑物为5级。本工程主坝推荐坝型为粘土心墙坝，按防洪标准(GB5020194)规定，挡水建筑物（主坝）正常运用洪水重现期为二十年(P=5%)，非常运用洪水重现期为五十年(P=2%)。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)，溢洪道消能防冲设计洪水重现期为二十年(P=5%)。根据水利水电工程等85、级划分及洪水标准(SL2522000)，水库临时建筑物(施工围堰)设计洪水重现期为五年(P=20%)，施工度汛设计洪水重现期为二十年(P=5.00%)。5.1.2 设计基本资料一、设计中采用的主要技术规范防洪标准GB5020194水利水电工程等级划分及洪水标准SL 2522000水利水电工程设计洪水计算规范SL 442006碾压式土石坝设计规范SL 2742001水利水电工程结构可靠度设计统一标准GB50199-94水工建筑物荷载设计规范DL 50771997水工混凝土结构设计规范SLT 19l96洪道设计规范SL 2532000水工建筑物抗震设计规范DL 50732000水工工隧洞设计规范S86、L 2792002水利水电工程施工组织设计规范SL3032004二、工程兴建任务xx河新建水库枢纽工程属xx县xx内蒙古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目）的水源附属工程，是以丁计河流域水源补给为主的水利工程。兴建的任务是防洪与工业用水综合利用。三、主要建筑物特征水位及流量xx河新建水库设计正常高水位1383.50m，相应库容570.75万m3。大坝粘土心墙坝方案设计洪水标准P=5%时，相应洪水位1384.83m，下泄流量413.28 m3/s；校核洪水标准P=2%时，相应洪水位1385.29m，下泄流量640.25m3/s。四、水文气象87、多年平均气温3.4；多年平均降雨量292mm；多年平均蒸发量2200.2mm；多年平均日照3077.0h；多年平均相对湿度51-55%；多年平均最大风速18.6m/s。五、地震设防烈度根据中国地震动峰值加速度区划图（GB183062001B），场地区域地震加速度值0.05g（相当于地震基本烈度小于度），属弱震区，区域稳定性较好。根据DL5073-1997水工建筑物抗震设计规范规定，本工程可不作抗震计算。5.2 坝型、坝轴线的选择及工程总体布置5.2.1 坝型、坝轴线的选择一、坝轴线选择本阶段根据该工程综合利用功能初步确定的工程地址，对丁计河xx段沿途进行了查勘。受地形和地质条件的限制，在各少村88、以西河段适合建坝坝轴线选择的余地不大，仅在各少村往东有两处适合建坝，坝址1：坝轴线长度为1315.90m，坝址2：坝轴线长度为1480m，根据方案比选，最后确定本阶段选定坝址1为本次可研的坝轴线所在位置。二、挡水坝坝型选择选定坝址不存在重大工程地质缺陷，坝段地层为砂砾层，根据工程实际地形及地质状况，结合建库功能要求，根据地勘报告及实地调查当地没有建均质坝的土料，石料的运距又远，经技术经济比较，不具备建重力坝的条件，因此，本次设计拟定拦水大坝坝型为粘土心墙坝。库区粘土料丰富，土料较少，故推荐粘土心墙坝方案。经过上面的分析比较，本设计坝型选择为粘土心墙坝，兼于当地的筑坝材料（粘土）丰富，选择该坝型89、经济合理。5.3 挡水建筑物5.3.1挡水坝结构布置 一、大坝本次设计选择的坝型为粘土心墙坝，粘土心墙坝分为心墙部分和上下游坝壳部分，心墙部分筑坝材料为粘土，上下游坝壳部分筑坝材料为砂壤土；坝顶轴线长1315.90m。大坝剖面轮廓尺寸包括坝顶高程，坝顶宽度、上下游坝坡、防渗体等排水设备。二、大坝设计尺寸的选取与计算（一）坝顶高程的确定根据碾压式土石坝设计规范SL2742001，第5.3.3条坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下运用条件取其最大值。1)设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；2)正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高 3)校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高； 根据碾压式土石坝设90、计规范第5.3.1条，坝顶在静水位以上的超高由下式确定： Y=R+e+A 式中：Y-一坝顶超高，m； R最大波浪在坝坡上的爬高，m； e最大风壅水面高度，m； A安全加高。 风浪要素的计算根据碾压式土石坝设计规范SL2742001附A.1.5-1式，按莆田试验站公式计算。计算中的风速：正常运用条件下的设计风速，取多年平均最大风速的1.5倍，非常运用条件下的设计风速取多年平均最大风速，风壅水面高度e根据碾压式土石坝设计规范SL2742001附(A.1.10)式：式中：e计算点处的风壅水面高度，m； K综合摩阻系数，其值在(1.55.0)10-6之间，计算时取3.610-6； W计算风速，m/s；91、 D风区长度，m； Hm水域的平均水深，m; 计算风向与坝轴线法线的夹角。各值计算结果见表5-3。波浪爬高根据碾压式土石坝设计规范SL2742001，采用莆田试验站公式：式中：K斜坡的糙率渗透系数，根据规范K取0.78：Kw经验系数，由风速、坡前水深H、重力加速度g所组成的当确定；正常运用条件Kw=1.3，非常运用条件Kw=1.22。 hm平均波高； Rm平均波浪爬高，m。根据碾压式土石坝设计规范SL2742001第A.1.11条，设计波浪爬高值应根据工程等级确定， 4级坝采用累积频率为5的爬高值R5。以上各项系数取值及计算结果见表5-1。安全加高A值根据碾压式土石坝设计规范SL274200192、第5.3.1条，4级建筑物在正常运用条件下安全加高A值取0.5m，非常运用条件下A值取0.3m。各种运用情况下超高计算结果见表5-1。经调洪计算，设计水位为1384.83m，校核水位为1385.29m。根据计算确定坝顶高程为1387.04m，满足碾压式土石坝设计规范SL2742001第5.3.3条规定。xx河新建水库坝顶高程计算表表51项目工况多年平均最大风速W设计风速W吹程D平均水深H平均波高Hw周期Tp波长综合摩阻系数K风向与水域中线夹角 B风雍高度e坝前水深Hq斜坡糙率系数Kc经验系数Kw波浪爬高Rw安全加高A超高V静水位坝顶高程正常高水位加正常运用情况18.627.921393.50.93、533.2214.673.610-500.08770.781.2451.50.52.0871383.50 1385.59 设计水位加正常运用情况18.627.924804.1650.573.3616.33.610-600.0858.330.781.221.620.52.2051384.83 1387.04 校核水位加非常运用情况18.618.626514.3950.42.811.983.610-600.0388.790.781.081.020.31.3581385.29 1386.65 备注1设计波浪爬高值按工程等级确定，对4级土石坝取累积频率p=5%的爬高值，正常运用情况R5=1.75Rp；94、非常运用情况为R5=1.75Rp。2本土坝为5级建筑物。3本表时间单位为秒，长度单位为米。（二）坝顶宽度的确定坝顶宽度取决于施工、交通、构造、运行、抗震与防风等要求。如坝顶设置公路或铁路时，应按交通要求确定。根据SL274-2001碾压式土石坝设计规范规定：高坝顶宽可选为10-15m，中、低坝顶宽选为5-10m。对心墙坝还需要满足其墙顶和两侧反滤层的布置要求。在寒冷地区，还应使心墙或斜墙至坝面的最小距离大于当地冻土层厚度，以免防渗体冻融破坏。对于无交通要求的坝顶一般设计为4-6m，本次设计确定坝顶宽为4m。（三）坝坡的确定坝坡的大小取决于坝型、坝高、筑坝材料、荷载、坝基性质等因素，且直接影响到95、坝体的稳定和工程量的大小，坝坡坡选择一般从以下几方面选择：（1）由于土石料在饱和状态下抗剪强度降低，且库水位下降时，渗流力指向上游，对上游坝坡稳定不利。所以土料相同时，上游坡应比下游坡缓；（2）从坝型上看，心墙坝其下游坡稳定受心墙土料特性影响较大，故下游坡一般较斜墙坝缓；综上，参考已建工程，拟定该坝坡分别为：上游： 1：3.0 下游： 1：2.5 （四）坝体排水设备坝体排水主要是控制和引导渗流，降低浸润线，加速孔隙水压力消散，以增强坝的稳定性，防止渗透变形，并保护下游坝坡免遭冻胀破坏。坝体排水有以下几种形式：（1）棱体排水，是在下游坝脚处用块石堆成的棱体。棱体与坝体以及 土质之间均应设置反滤层96、。在棱体上游坡脚出应该尽量避免出现锐角。棱体排水可以降低浸润线，防止坝坡冻胀，保护尾水范围内的下游坝坡不受波浪淘刷，还可以与坝基排水相连。（2）贴坡排水，排水顶部必须高于浸润线逸出点，对于1级、2级坝不小于2m，对于35级坝不小于1.5m。贴坡排水可以防止坝坡土发生渗流破坏，保护坝坡免受下游波浪淘刷，但不能有效的降低浸润线，且易因冰冻而失效。（3）坝内排水。包括褥垫排水层，网状排水层、网状排水带、排水管、竖式排水体等。当下游无水时，褥垫排水能有效地降低浸润线，有助于坝基排水，加速软粘土地基的固结。 主要缺点是对不均匀沉降的适应性差，易断裂.，且难以检修。当下游水位高于排水设施时，降低浸润线的效97、果将显著降低。本次设计采用堆石棱体排水比较适宜，它可以降低坝体浸润线，防止坝坡冻涨和渗透变形，保护下游坝址免受尾水淘刷，并可支撑坝体，增加下游坝坡的稳定性。按规范棱体顶面高程高出下游最高水位1m为原则，棱体顶高程取1379.00m，堆石棱体内坡取1:1，外坡取1:2，顶宽1.0m。5.3.2大坝防渗体大坝防渗体的设计主要包括坝体防渗和坝基防渗两个方面。（1）坝体的防渗坝体防渗的结构和尺寸必须满足减小渗透流量、降低浸润线控制渗透坡降的要求，同时还要满足构造、施工、防裂、稳定等方面的要求.该坝体采用粘土心墙，其底部最小厚度由粘土的允许坡降而顶，根据经验本设计允许渗透坡降取J=4，参考以往工程的经验98、，心墙的顶部宽度取为3，粘土心墙坝坡的坡度为1:0.2，粘土心墙的顶部高程以正常高水位加一定的超高（超高0.6m）在寒冷地区，还应使心墙至坝面的最小距离大于当地冻土层厚度，以免防渗体冻融破坏。最终取其心墙顶高程为1384.48，墙顶的上部预留有保护层，心墙两侧设0.6m厚的粗砂层。（2）坝基及库区左岸防渗体根据地勘资料，坝基及库区左岸存在渗漏，本次设计采用粘土截水墙防渗措施。5.3.3土料的设计筑坝材料的设计与土坝的结构设计、施工方法及工程造价有关，一般力求坝体内的材料分区简单，就地就近取材，因材设计。土料设计的主要目的是确定粘土的填筑干容重、含水量，粉土的干容重、含水量，砂砾料的相对密度和干99、容重等指标，同时要使材料具有较高的强度，以减小坝体断面尺寸，防渗体较小的渗透性，以保证渗透稳定。（1）粘性土料的设计根据地勘结论的试验成果知：粘性土料的最大干密度为1.73g/cm3，最优含水量为20.1%。（2）非粘性土料的设计对于砂砾料，由于含有砾石，如果用一般砂土的干容重控制砂砾料施工，会使坝壳紧密度降低。可根据不同粗砾的含量，选择设计干容重。参照下表（5-2），根据经验选择。表5-2 不同砾石含量设计干容重参考表大于5mm的含砾量102021303140415051606170设计干容重 （）17.0017.5018.5019.0019.5020.005.3.4渗流计算（1）设计工况计100、算剖面选取典型剖面(AA)，根据碾压式土石坝设计规范SL2742001，渗流稳定计算水位组合工况为： 1)上游正常高水位与下游相应的最低水位； 2)上游设计洪水位与下游相应的水位； 3)上游校核洪水位与下游相应的水位； 4)库水位骤降时上游坝坡稳定最不利的情况。 根据上述情况本次设计定为3种工况：工况1：正常高水位上、下游坝坡稳定计算。工况2：设计水位上、下游坝坡稳定计算。工况3：校核水位骤降到正常高水位时上游坝坡稳定计算。坝顶高程：1387.04m。校核水位：1385.29m。设计水位：1384.83m。正常高水位：1383.50m。坝脚高程：1376.00m。（2）渗漏量计算：对渗漏量只进101、行了正常高水位一种工况的计算。因水库处于干旱少雨地区，校核洪水的机率低，而且本区洪水具有洪峰历时短、洪量少的特点，所以高水位运行时间极短，对大坝渗透影响小。而长时间稳定的渗透发生在正常高水位情况下。因此，对渗漏量计算只进行了正常高水位一种工况。在正常高水位时，水位为1383.50m，下游坡脚高程为1376.00m。（3）计算方法xx河新建水库土坝为心墙坝，而且坝高在轴线方向上的变化不大，土坝的地基至上而下依此为级配良好砂层、低液限粘土层。级配良好砂层为中等透水层，低液限粘土为弱透水层。因此土坝的渗流计算可以选择典型断面作为平面渗流计算问题进行处理。与其它断面相比，土坝标准剖面有钻孔，且为河谷段102、，在渗透稳定计算中具有代表性，故选用典型剖面进行渗透稳定、渗漏量计算。在有限深透水地基上，截水墙修筑在不透水层，设棱体排水，下游无水的情况如下图：浸润线坐标计算公式：坝体单宽渗流量计算公式：式中： h浸润线在下游心墙逸出点的高度(m)； L坐标原点到浸润线在下游心墙逸出点的距离(m)； H坝前水头(m)； q坝体单宽渗流量(m3/昼夜/m)； K坝体土壤的渗透系数(m/昼夜)；K3心墙土壤的渗透系数(m/昼夜)；心墙平均厚度(m)；T断面地基厚度(m)；（4）心墙坝的渗透计算心墙坝设计水位渗透计算成果表参数hHTKK3计算值43.888.833.82.50.26参数Bm上m下tb1b2b3计算103、值432.52.21353坐标x (m)151017y (m)0.942.102.973.88心墙坝正常高水位渗透计算成果表参数hHTKK3计算值43.217.53.82.50.26参数Bm上m下tb1b2b3计算值432.53.54353坐标x (m)151017y (m)0.78 1.74 2.46 3.21 （5）坝体单宽渗流量计算土坝渗透系数K取值表表52名 称单位(m/s)粘土心墙坝3.010-6=0.17m3/d/m=1.9610-6m3/s/m土坝各剖面正常蓄水位时土坝的渗漏量计算见表53。土坝渗漏量计算表表53剖面单宽渗漏量(m3/sm)总宽渗漏量(m3)标准剖面1.9610-104、61.3万m3由计算结果可知，xx河新建水库多年平均入库径流量为609.79万m3，在土坝正常蓄水位情况下，土坝的渗漏量仅为1.3万m3，满足水库允许渗漏量的要求。5.3.5坝坡的稳定分析（园弧法）xx河新建水库大坝为粘土心墙坝，筑坝材料为低液限粉质粘土，坝基至上而下依此为级配良好砂层、低液限粘土层，其边坡稳定计算参照碾压土石坝设计规范（SL274-2001）执行，采用瑞典圆弧法进行计算。（1）园弧法的基本公式土坝在自重的作用下，假定坝坡沿园弧AC面滑动时（图61）,则产生两种力，即滑动力与阻滑力。若将园弧与坝坡之间的土体划成等宽的土条，则土条向下的滑动力Ti，等于土条自重沿弧面的切向分力（T105、i =Gi sini ），土条的阻滑力等于弧面上土粒间的摩擦力（Gicosi）及粘结力（）之和。园弧AC和坝坡之间整个土体的总滑动力等于各土条上的滑动力之和，即： 总阻滑力等于各土条上的阻滑力之和，即：坝坡稳定的安全系数为： 式中：单宽坝长的土条重()；b 土条宽度（m）；土条的平均高度（m）；土的容重（t/ m 3）；土条重的法向分力（t）；土条弧边的弦与水平线的夹角，即切线角（度）； 土的粘结力（t/ m 3）；l 园弧AC的长度（）(m)； 土条的弧长(m)。（2）计算参数土坝边坡稳定计算参数采用xx河新建水库初步设计工程地质勘察试验值及已建和在建的水库经验数据。计算参数见表5-4。坝边106、坡稳定计算参数表表5-4材料名称天然容重(KN/m3)饱和容重(KN/m3)抗剪指标内摩擦角凝聚力C坝体坝体砂土17.1519.2132坝基坝基级配良好砾18.4219.640（3）计算结果a、在正常高水位情况下，上下游坝坡稳定计算：正常高水位上游坝坡稳定计算图正常高水位下游坝坡稳定计算图b、在设计水位情况下，上下游坝坡稳定计算：设计水位上游坝坡稳定计算图设计水位下游坝坡稳定计算图c、校核水位骤降到正常高水位时上游坝坡稳定计算校核水位骤降到正常高水位时上游坝坡稳定计算图通过以上计算结果分析，在3种工况下，粘土心墙坝坝坡稳定安全系数，均满足规范要求。见成果表55。土坝坝坡稳定计算成果表表55设计107、条件坡度计算值规范允许值正常高水位情况（上游坝坡）1:32.341.25正常高水位情况（下游坝坡）1:2.52.221.25设计水位情况（上游坝坡）1:32.481.25设计水位情况（下游坝坡）1:2.52.161.25校核水位骤降到正常高水位（上游坝坡）1:31.331.155.3.6大坝基础处理一、基础开挖大坝基础开挖时应将河床冲击层和岸坡坝段坡积层全部清除； 坝头岸坡基础开挖应尽量平顺，不应挖成台阶状，不允许有倒坡。二、截水槽防渗根据碾压式土石坝设计规范的规定，条件允许时优先考虑垂直防渗方案。在透水层较浅（1015m以下）时，可采用回填粘土截水槽方案，由于坝址处河床冲积层覆盖层深度最大达108、15m，对于这种深度透水层采用回填粘土截水槽是比较合适的，决定采用这种方案。截水槽深入河床覆盖层，底部嵌入不透水层1m，上部则与心墙连接，截水槽采用与心墙相同的土料填筑。详见构造设计图。5.3.7细部构造一、坝的防渗体、排水设备坝体防渗体内心墙上、下游设置反滤层；坝体排水为棱体排水。在排水体与坝体、坝基之间设置反滤层；见细部构造详图二、反滤层对于粘土心墙与下游筑坝材料之间的反滤层，设60厘米厚的粗砂层，心墙的上游面反滤层与下游面相同。反滤层一般也布置于土质防渗体与坝壳或坝基透水层之间及渗流进入排水设备处。在棱体排水和下游坝壳接触面也设置反滤层，设计为两层，分别为400g/的土工布和20厘米厚的109、砂砾石垫层。三、坝顶坝顶上面铺设20cm厚的泥结碎石路面，下有20cm砂石垫层。坝顶向下游倾斜2%的坡度。四、护坡上游坝面设干砌石护坡，厚度为0.35m，下面设0.5m的砂砾石垫层，下游采用植草护坡。5.4 泄水建筑物本工程挡水建筑物推荐坝型为粘土心墙坝，根据碾压式土石坝设计规范SL 2742001和溢洪道设计规范SL2532000规定，溢流道泄洪能力按照20年一遇洪水标准设计，50年一遇洪水标准校核。消能防冲按20年一遇洪水标准设计。经调洪计算，设计洪水(P=5)最大下泄流量413.28m3/s时，设计洪水位1384.83m；校核洪水(P=2)最大下泄流量640.25m3/s时，校核洪水位1110、385.29m。5.4.1结构布置溢洪道布置在坝轴线桩号坝0+0500+200m坝段上，堰宽150m。堰型为折线型实用堰，堰顶高程1383.50m，溢洪方式为无闸开敞式自由溢洪，设计洪水(P=5)时最大下泄流量413.28m3/s，相应单宽流量为2.76m3/s。校核洪水(P=2)时最大下泄流量640.25m3/s，相应单宽流量为4.27m3/s。溢洪道由进口段、控制段、泄槽段及消能段组成。进口段长10m，由于溢洪道进口紧靠水库，水流条件较好，不需引水渠，仅做喇叭口式进水段。桩号为溢0-0100+000。控制段采用实用堰，全长17米；桩号为溢0+0000+017，堰顶高程为1383.50m，属111、开敞式溢洪道，堰上不设闸门进行控制。控制段结构采用C25钢筋砼“U”型槽式整体浇筑，底板厚度为50cm，墙顶高程为1387.04m。泄槽段长50m，纵坡0.017，宽度150m，桩号为溢0+0170+067，陡坡末端高程1376.73m，泄槽段结构采用C25钢筋砼整体浇筑，泄槽底板厚度为50cm，同时做好底板下面的纵横排水系统。消力池宽150m。桩号为溢0+0670+090.9。由地质资料可知，溢洪道坐落在土基上，抗冲能力差，另外溢洪道没有闸门控制，低水位小流量不适合挑流消能，所以本次设计消能防冲方式为底流消能，消能防冲设计标准按20年一遇洪水设计，相应洪水位和下泄流量分别为1384.83m和112、413.28m3/s。经计算，消力池长23.1m、深1.0m，池底高程1375.58m，消力池边墙顶高程1378.75m；消力池采用钢筋砼结构，消力池底板厚0.5m；边墙顶宽0.3m，底宽2.5m；在消力池底板布置排水孔；消力池后接30m长的海漫段，边墙用M7.5浆砌块石护面，厚0.6m，底板采用干砌块石砌筑，厚0.4m，其下铺设0.2m厚的砂砾石垫层并铺设土工布；为防止水流对两岸的冲刷和归顺河流，对海漫及导水段边墙采用M7.5浆砌块石护坡(顶部护至消力池项高程)，厚0.6m。5.4.2 设计计算一、水力计算开敞式自由出流（堰流）计算公式Q=cmBH03/2式中：c上游面修正系数，C=1； m113、流量系数，m=0.42； 侧收缩系数，=1； B溢流净宽，B=nb； b为单孔宽度，b=150m；n为孔数，n=1； g重力加速度，g=9.81m/s。； H0堰上最大水头，m。经计算得668.30m3/s。由此可知，满足泄量要求。在校核情况下，溢洪道的下泄流量为640.25 m3/s，故溢洪道单宽流量： m3/s.m二、溢洪道泄槽水面线推求xx河新建水库溢洪道为开敞式，堰型为实用堰。泄槽段为梯形断面，结构为钢筋砼。水面线推求按非均匀流情况下的能量方程进行，采用分段求和法计算。分段求和法进行水面线推求（校核洪水位1385.29m）断面1QB1niB2ha计算墙高（m）00640.251500.114、0131.10.51501.280.51.775110640.251500.0131.10.51500.400.50.921.772640.251500.0131.10.51500.380.50.8832.428640.251500.0131.101500.380.50.88420640.251500.0131.10.0171500.410.50.91520640.251500.0131.10.0171500.440.50.94610640.251500.0131.10.0171500.460.50.96二、溢洪道消能设计（1）池深d的确定池深hct1+d+Z式中：安全系数，取1.05计算收缩115、水深hc式中：E0以消力池底为基准面的泄水建筑物上游总水头 m。 q收缩断面处的单宽流量 m3/s.m g重力加速度m/s2流速系数（取0.9）计算跃后水深式中：收缩断面弗汝德数q收缩断面处单宽流量消力池出口水面落差式中：Z消力池出口水面落差 b消力池宽度 /水流自消力池出流的流速系数，取0.95。 q护坦上的单宽流量m3/s.m t1下游河道水深m经计算池深d=0.95m（2）消力池长Lk的确定跃长Lj=6.9(hc-hc)池长Lk=(0.70.8)Lj经计算，池长Lk=13.41m结合工程实际，本次设计消力池长确定为23.1m，深确定为1.0m。消力池墙顶高程为1378.75m。(3)消能116、防冲水力计算成果见表56。消能防冲水力计算成果表表56 单位：m设计频率hchFrLk设计洪水（P=5%）0.442.874.8313.41根据上表计算成果，消力池长取23.1m、深1.0m。二、消力池结构计算(一)边墙高度的确定边墙高度按按20年一遇洪水设计确定。经计算，跃后水深为2.87m，考虑安全超高后确定消力池边墙高度为3.177m，消力池底高程为1375.58m，故边墙顶高程为1378.75m。消力池边墙采用c25钢筋混凝土，边墙顶宽0.3m，底宽2.5m。 三、海曼长度的确定式中：q消力池出口单宽流量；H上、下游水位差；K系数；视消能的状况和河床的土质而定，粗砂及粘性壤土时，取K=117、8-9，本次设计取K=8.5Lp海曼长度；经计算，海曼长度为26.8m，本次设计取30m。海曼段的墙顶高程取为1378.75m。5.5 输水建筑物输水建筑物方案选择xx河新建水库的主要任务是工业供水与防洪综合利用，根据粘土心墙坝的特点及地形地质条件，输水建筑物采用在左坝段上布置。5.5.2工程布置输水洞轴线位于坝0690.2m桩号处，并与坝轴线正交。根据自流引水的条件，确定进口底板高程为1379.26m。输水洞的结构型式为坝下埋钢管（直径为0.5m），由进口段、控制段、洞身段和消能段组成，全长56.9m。进口段长3.75m，由八字形墙组成，底板高程为1379.26m基础为土基，铺盖底板、翼墙为118、钢筋砼结构。控制段（即闸室段），长4.15m，设检修、工作两道闸门；竖井为钢筋砼结构，底板高程为1379.26m，竖井上部为启闭机室，启闭机室建筑尺寸为2.0m4.0m，启闭机室与坝肩设有交通桥。洞身段为无压钢管输水洞，长40m，直径为0.5m；纵坡1/100；消能段为钢筋砼消力池，消力池底长3m，底高程为1378.50m，后接5m长的浆砌石渠道。5.5.3设计计算（1）输水能力计算：按孔口出流公式计算：式中：流量；（m3/s）流量系数；按经验公式计算底板高程算起的上游库水深；重力加速度；闸孔宽度；闸孔高度；当闸门开启0.1m时，最大过流量（按正常高水位计算）为0.47m3/s，最小过流量（按119、最小水头取管顶以上0.5m计算）为0.31m3/s，均满足供水所需流量。（2）消力池计算公式： 式中：d消力池深度（m）； 水约淹没系数，可采用1.051.10； 跃后水深（m）； 收缩水深（m）；a水流动能校正系数，可采用1.051.10；q过闸单宽流量（m2/s）；消力池首宽度（m）；消力池首宽度（m）；出消力池地板顶面算起的总势能（m）；出池落差（m）；出池河床水深（m）。计算得消力池深度0.33m，本次设计取0.5m，消力池长度为1=6.9（）=3m.5.6水库大坝观测设计 1、大坝观测根据土石坝安全监测技术规范SL6094的规定，土石坝的观测项目有巡视检查、变形、渗流观测等项目。（1120、）检查内容1）坝体：坝顶有无裂缝等异常变形；迎水面护坡是否损坏；背水坡及坝址有无裂缝、剥落、滑动、冒水等现象；两岸坝端有无裂缝、剥落、滑动、渗水现象等。2）坝基和坝区：坝基基础排水设施的工况是否正常。坝端、坝体与岸坡连接处有无裂缝、滑动、渗水现象等；两岸坝端有无剥落、滑动、渗水现象等。（2）检查工作要求巡视检查工作必须由熟悉土石情况和管理人员承担。日常巡视人员应相对稳定，施工期每月检查4次，初期蓄水期每月检查10次，运行期每月检查3次。年度巡视检查和特别巡视检查，均须制定详细的检查计划，并做好准备工作。具体记录按土石坝安全监测技术规范SL6094附录B表B1执行。2、变形观测（1）表面变形1）121、观测内容：坝面垂直位移和水平移动观测。2）断面选择：观测横断面共选择2个，每个断面设2个测点，垂直位移水平位移观测共用一个测点。3）观测方法：在坝顶和下游坝面布置测点，用视准线进行大坝水平位移观测，视准线两端高基准标点，用水准仪观测。用精密水准法进行垂直位移观测，观测仪器可采用激光经纬仪。3、渗流观测渗流观测包括：坝体渗透压力观测、渗流量观测。（1）共布置2个观测断面，断面与变形观测断面相一致，。采用测压管进行坝体的渗流观测。（2）在大坝坝址布置量水堰进行渗流量观测及渗流水透明度和水质监测，并测定坝体总渗流量。5.7 溢洪道观测设计1、巡视检查（1）进出口段有无坍塌、断裂等现象。（2）堰顶、溢122、流面有无裂缝、渗水、剥落、冲刷磨损等现象。（3）消能工有无冲刷、砂石杂物堆积等现象。2、水面线观测溢洪道运用期遇有大洪水时，应对建筑物的控制段进行水面线观测。观测方法：在溢洪道上布置水尺组进行水面线观测。6 金属结构6.1 金属结构设计6.1.1 概述xx河新建水库工程位于内蒙古自治区乌兰察布市xx县境内，水库的任务是防洪与工业供水，根据工程总体布置,金属结构由输水洞检修闸门及其启闭设备、工作闸门及其启闭设备组成。6.1.2 输水洞金属结构输水洞为一孔，在其进口内设置一套检修闸门，一套工作闸门。考虑到输水洞孔口尺寸较小，水头较低，所以采用铸铁闸门，这样既可以满足运行要求又可以节约成本，而且铸铁123、闸门具有耐腐蚀性强，结构强度高，施工安装简单，操作简便灵活等特点。检修闸门孔口尺寸1.2m1.4m，设计水头5.57m，静水启闭，采用靠壁式整体铸铁闸门，下游设止水；工作闸门孔口尺寸1.2m1m，设计水头5.57m，动水启闭，采用靠壁式整体铸铁闸门，下游设止水；采用手电两用螺杆式启闭机。一、检修闸门及启闭设备水压力计算： 静水压力： =55.78KN启闭力计算:过水口面积 S=1.41.2=1.68过水口中心至设计水位高度 H=3.77m门板自重G=0.5t止水系数f=0.5门板排开水的体积V=1.41.20.133=0.22m启门力 T启=9.8（1.2SHf+1.1G-0.9V） =40.124、67 KN闭门力 T闭=9.8（1.2SHf-0.9G+1.2V） =35.42 KN考虑到泥沙淤积等因素，采用50KN手电两用螺杆式启闭机(1)检修闸门主要特性参数设计水位：1384.83孔口尺寸：1.2m1.4m（宽高）孔口数量：1孔闸门数量：1套(2)主要技术特点闸门运行条件为：静水启闭。检修闸门选用厂家定型铸铁闸门，操作方式为静水启闭。检修闸门在非使用时，检修闸门处于完全开启状态下。(3)启闭型式检修闸门采用手电两用启闭机启闭。二、工作闸门及启闭设备水压力计算：静水压力： =42.24 KN动水压力：Pd=1.1Pj=46.46 KN启闭力计算:过水口面积 S=1.01.2=1.2过水125、口中心至设计水位高度 H=3.77m门板自重G=0.5t止水系数f=0.5门板排开水的体积V=1.01.20.133=0.16m启门力 T启=9.8（1.2SHf+1.1G-0.9V） =30.58KN闭门力 T闭=9.8（1.2SHf-0.9G+1.2V） =24.11 KN考虑到泥沙淤积等因素，采用50KN手电两用螺杆式启闭机(1)工作闸门主要特性参数设计水位：1384.83孔口尺寸：1.2m1m（宽高）孔口数量：1孔闸门数量：1套(2)主要技术特点闸门运行条件为：动水启闭。工作闸门选用厂家定型铸铁闸门，操作方式为动水启闭。工作闸门在非使用期间处于常闭状态。 (3)启闭型式工作闸门采用手电126、两用启闭机启闭。6.1.3 闸门防冰冻根据引水闸的实际运行工况和作用，不需要考虑闸门的防冰冻。6.1.4 金属结构的设计依据水利水电工程钢闸门设计规范（SL74-95）水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范（DL/T5018-2004）水工程金属结构防腐蚀规范（SL105-2007）6.1.5 金属结构设备工程量金属结构设备工程量见表6-1金属结构材料及设备工程量总表表61部 位项目名称闸 门启闭设备电机功率（kW）规 格(宽高)水 头(水头差)数量单重t小计t规格型号数量单重t扬程（m)一放水洞检修闸门（整体式铸铁闸门）1.21.4m5.5710.50.5LQ-50型手电两用螺杆式启闭机10.127、3581.92.2工作闸门（整体式铸铁闸门）1.21.0m5.5710.30.3LQ-50型手电两用螺杆式启闭机10.3581.92.27 施工组织设计7.1 施工条件7.1.1 工程概况xx河新建水库位于xx县xx境内，属内陆河流域，翁滚淖尔水系丁计河上。水库距xx县科布尔镇约60km，是一座以防洪与工业供水综合利用的小（1）型水库。工程主要由大坝、溢洪道和输水洞组成。大坝为粘土心墙坝，大坝最大坝高11.04m，水库总库容977.40万m3。大坝附近有通乡柏油路，对外交通便利。xx河新建水库主要工程量见表7-1。表7-1 工程量汇总表项目单位数量备注大坝工程坝基清表土方开挖m325660截水128、槽土方开挖m3464353截水槽粘土回填m3101724心墙粘土填筑m328938坝体碾压回填土方m3202540砂石垫层m316937上游干砌石护坡m312300下游棱体排水干砌块石m34418泥结石（坝顶）路面4664 坝顶路缘石C25砼m3202土工布（400g/）5018溢洪道工程量土方开挖m325740土方回填m3540C10混凝土垫层m1050C25混凝土（底板）m39450C25混凝土（边墙）m32025C25混凝土（溢流面）m33568.5钢筋制安t677海曼块石护底m32932.5浆砌石（边墙）m3147输水洞工程量砼及钢筋砼m3198浆砌石m3105钢筋制安t4.68其它工129、程围堰填筑m37875围堰拆除m37875管理房m250主要建材来源及运输表7-2材料名称单位数量来源及供应地运输距离(km)水泥t5543察右后旗乌兰水泥厂30钢筋t729集宁区钢材市场130碎石t33140土木台石料厂60块石m323067土木台石料厂60河砂m39842铁沙盖北30汽油t5.2xx县石油公司60柴油t667xx县石油公司607.1.2 工程地形地质条件坝址所在河流为丁计河，地形为两岸高，呈“U”字形，坝址一带无大的地质构造，无活动断层，无大的塌滑体，区域地质构造相对稳定，对坝体无危害性影响。7.1.3 水文、气象条件水库所在区域属于属于内陆干旱的大陆性气候，具有冬寒夏热，130、四季分明，夏秋多雨，冬春干旱等特点。流域内暴雨主要发生在6-9月。暴雨产生原因基本一致，主要由于太平洋副热带高压的的活动有密切关系。水汽沿太平洋副高压西北前沿输送到至此，与西风带中的冷涡气旋配合，冷暖气流的交汇提供了本区暴雨形成的有利条件。以及地形的抬升作用，形成暴雨。该工程所在地多年平均降水量为327.8mm，最高1976年达427.0mm，最低1980年仅为226.0mm；多年平均蒸发量为2200.2mm，蒸发量最大在5、6两个月，最大年份在1972年为2487.3mm；0积温2486.4，最高2804.9，最低2483.2；5积温2188.0，最高2638.2，最低2290.8；10积温131、2111.6，最高2361.3，最低1893.2；多年平均气温3.4，日最高气温33.3，日最低气温-35.2。历年平均相对湿度5155%；历年平均日照时数3077.0小时，最长1972年达3176.3小时；历年来无霜期100120天；冻土层深度2.56m，无冻土层期极短，一般仅有34个月，1971年只有3个月；无风天气几乎为零，特别是冬春两季，一般风力56级。最大风力89级。多年平均大风日数61.4天。水库年平均降水量292mm，降水量年季变率大，多年平均气温 3.2，1 月平均气温-14.9，7 月平均气温19.4。极端最低气温-35.2（1971 年12 月20 日），极端最高气温34.132、5（1980 年7 月23 日）。年平均日照数2986.2h，年平均无霜期102d。年日均气温0持续203d，5持续160d。多年年平均降水量为292mm，1964 年降水量最高为575.4mm，1965年降水量最少，为180.1mm，日最大降水量为68.4mm。多年平均汛期最大风速平均值18.6 m/s。7.1.4 对外交通运输条件xx河新建水库距xx县科布尔镇60km，大坝附近有通乡柏油路与外界相通，对外交通以公路运输为主。7.1.5 施工风、水、电及通讯供应施工用风量不大，施工区设置移动式空压机1台。施工用水包括生产用水和生活用水，生产用水和生活用水可利用地下水，采用11kw离心泵1台流133、量为50m3/h抽取。施工用电包括生产用电和照明用电，本次除险加固施工用电需要的工程机具不多，且用电等级主要为380V，用电容量小，施工用电就近搭接电源即可。各施工区从变压器引接即可满足用电要求。其中网电占100%。施工通讯：施工通讯配备几部手机，满足工程施工通讯要求。7.2 施工导流7.2.1导流标准、导流流量本工程围堰保护的主体建筑物为级，根据水利水电工程施工组织设计规范SL3032004，其相应的导流建筑物为5级，导流标准按重现期510年一遇洪水标准选用。考虑到本工程导流建筑物规模较小，且运用时间短，故导流标准选用：洪水重现期为5年。xx河新建水库分期洪水成果表表7-3设计标准%P=2%134、P=5%P=20%汛期（6-9月）Qm(m/s)1074.40679.24203.14非汛期（10-5月）Qm(m/s)85.6146.9111.147.2.2导流方式导流方式采用分期导流。在非汛期进行坝基、坝体及输水洞工程的施工，非汛期导流是利用现状河床（即拟建的溢洪道位置）进行导流，下泄5年一遇非汛期洪水流量为11.14 m3/s。二期导流是在汛期来临之前在溢洪道前修筑围堰并采用已建坝体断面挡水结合输水洞导流，以便完成溢洪道施工。围堰为土围堰，围堰设计洪水为5年一遇，对应的水位为1381.92m。7.2.3导流建筑物设计围堰安全超高按水利水电工程围堰设计导则DLT50871999，本工程围135、堰为V级，围堰型式为土石围堰，安全超高为0.5m。围堰为土石围堰，围堰主体为筑坝土料填筑。考安全超高，围堰堰顶高程设计为1382.42m，堰顶宽为3m，堰体上下游边坡为1:2，溢洪道完工后拆除围堰。7.2.4防洪度汛方案1、防洪渡汛目标防洪渡汛总目标：防洪抢险、安全渡汛、组织保障、万无一失。施工期间必须采取切实可行的措施，防止洪涝灾害的发生。根据以往的施工经验，防洪渡汛工作将采取主动控制、早研究、早布置、早着手、早落实、防患于未然。2、防洪渡汛技术措施综合分析水库上游河道沿线的统计水文资料，结合本工程的总体规划布置和施工进度计划安排，防洪措施是：充分准备、做好防护。1）掌握水情、雨情（1）施工136、单位防洪渡汛小组主动与气象部门、建设单位、监理单位联系，及时掌握水文、气象、洪水预报，估算洪水将出现的时间与水位高度。（2）根据气象预报、工程的实际情况和机械性能，在洪水到来前分批撤危险区停放于安全位置。（3）洪水到来前对拟停放机械设备的地方，修筑排水设施以便及时排放积水，防止暴雨冲沟、坍塌，确保安全。（4）六级以上大风应停止高空作业，切断临时电源，人员应及时撤到安全地带，现场其它机电设备要做好防雨、防雷、防漏电措施。2）施工机械设备、人员安全渡汛措施机械设备的停置，在保证安全渡汛的基础上，力求停置在安全可靠，交通联系方便的地方，有利于洪水过后迅速恢复生产。据汛期洪水量的大小，合理有效地进行人137、员遣散，生活区在布置时尽量选择地势高的地段，避免洪水威胁。如遇特殊情况，及时撤出施工区内的人员、设备至安全地带，避免更大的损失。7.3 料场的选择与开采 本工程所需天然建筑材料用量，土石方平衡利用后，除筑坝土料可以在水库周边开采外，其他均外购。7.3.1 砼骨料距坝址最近的天然砼骨料厂位于铁沙盖镇村北河漫滩的砂，为已开采料场，周边建筑施工均采用该料场。料场有用层岩性为冲洪积砂卵砾石，平均厚度约3.0m，为粗、细骨料混合料场，运距约30km，有乡间便道相连，交通尚属便利。经采样试验，其各项指标参数均能满足筑坝质量要求，且储量达到需求量的两倍，满足设计要求。质量基本合格。7.3.2块石料块石料场选138、用位于察右后旗土牧台石料场，为已开采料场，且储量丰富。有用层岩性为花岗岩，物理力学指标为：块体密度2.18g/cm3 ，比重2.80，干抗压强度110.0MPa, 饱和抗压强度108.0MPa, 软化系数0.93，吸水率0.70。岩石强度较高，为坚硬岩石，试验指标符合块石料质量技术要求，运距60km。7.3.3土料本工程所需的土料场有两处，一处位于大坝下游1km，用于防渗和粘土心墙；另一处位于xx东，距大坝4km，用于筑坝土。在各料场布置3个探坑，间距200米左右。据探坑资料，该土料场有大面积的低液限粘土，分布广泛，有用层厚度大，上覆无用层约0.20-1.2m左右，为粉土质砂。地下水位埋深大于139、20m，无水下开采问题。场地地形不平坦，起伏较大，但场地开阔，开采条件好，适用机械化开采。经采样试验，其各项指标参数均能满足筑坝质量要求，质量基本合格。料场分布情况见料场分布平面示意图。弃渣场布置在土料场附近布置弃渣场，料场的弃料由15t自卸汽车运往渣场。坝枢弃渣场布置在库区死水位以下，河道两岸死水位以下沿途有比较开阔的平地及凹地，弃渣可弃于凹地及低处的平地。坝枢的弃渣由l5t自卸汽车运往渣场。7.4主体工程施工7.4.1 大坝施工(一)清基开挖：坝基及岸坡表层覆土开挖采用103kw推土机推运20m积存，2 m3装载机装15t自卸车运输到弃渣场，运距4km。 (二)截水槽开挖：采用2.0 m3140、挖掘机开挖，103kw推土机配合推运，15t自卸车运1km分别推运至坝基的上下游积存，以便填筑坝壳时利用；开挖底宽为5m，各段的开挖深度根据地质条件现场确定。(三)截水槽填筑：在粘土料场由2.0m挖掘机挖装15t自卸车运输到开挖成型的截水槽内，卸料后由74kw推土机摊铺12-18t羊角碾压实，边角部位用蛙夯辅助夯实；截水槽采用粘土料填筑，填筑底宽为3m，顶宽为5m，伸入不透水层1m，各段的填筑深度根据地质条件现场确定。(四)砂砾石坝壳填筑：先采用103kw推土机将截水槽开挖料运输上坝，振动碾压实，开挖料填筑完后，再由料场用2.0m3挖掘机挖装15t自卸车运输上坝，卸料后由74kw推土机摊铺12141、-18t羊角碾压实，边角部位用蛙夯辅助夯实。(五)粘土心墙土料填筑：在粘土料场由2.0 m3挖掘机挖装15t自卸车运输上坝，卸料后由74kw推土机摊铺12-18t羊角碾压实，边角部位用蛙夯辅助夯实；粘土心墙的底部与截水墙的顶部相连接，形成一体；心墙底宽为5m，顶宽为3m。(六)干砌石砌筑：坝体上游干砌石护坡、下游棱体排水、砂砾石垫层均由人工完成。上游护坡砂砾石垫层用量：采用2m3挖掘机挖挖装，15T自卸汽车运输，运输2km，采用人工铺筑、压实，干砌块石采用人工安砌，石料由堆料场人工抬运至工作面。7.4.2 溢洪道施工（1）土方开挖：采用2.0 m3挖掘机开挖，堆放在溢洪道施工现场用于溢洪道挡墙142、土方回填。（2）溢洪道与坝体的连接设计采用在堰坎位置延伸刺墙进入坝体,再把导墙靠坝体一侧设坡度,施工时把接触面凿毛, 并且加厚加大连接段坝体，从而延长渗径。岸坡接头部位的填土应具有抗裂性高、不宜管涌等特点，选用粘粒含量不低于15%-20%，塑性指数不低于20%的土料，经分析选定的土料场满足该要求。（3）混凝土施工：采用0.4m混凝土搅拌机拌制。底板、垫层采用1t机动翻斗车运输，转人工振捣器振捣。边墙采用8t自卸汽车运输，20t履带起重机吊3 m3混凝土罐垂直入仓，人工振捣器振捣。（4）浆砌石护砌：采用0.4m3混凝土拌和机拌制砂浆，胶轮架子车运输砂浆，人工砌筑浆砌石。7.4.3 输水洞工程（1143、）输水洞与坝体的连接设计为保证输水洞与坝体的接触渗流安全，输水洞钢管外采用砼浇筑，浇筑的形状为梯形，其上底宽为1.1m，下底宽为1.65m，高为1.1m，输水洞洞身采用5道截水环，洞身周围填筑筑坝土料时，采用分层台阶式填筑，人工夯实，同时在填筑前要将输水洞钢管外砼部位涂刷一层粘土泥浆。（2）钢筋砼和预制砼采用0.4m混凝土搅拌机拌制，1t机动翻斗车运输，转人工振捣器振捣。现浇混凝土，预制混凝土采用预制厂预制砼，用5t汽车起重机吊装及10t载重汽车运输构件，运输0.5km。现场安装预制构件。（3）闸门、管道工程闸门、管道安装：机械吊人工安装。7.4.4 围堰（1）围堰填筑:施工时先进行堰基面清基144、，须清除表面覆盖层，厚度不小于30cm。围堰形式为土围堰，堰体料为附近土料，采用人工配合机械施工。（2）围堰拆除拆除：采用挖掘机装，自卸车外用的拆除方法。7.5 施工交通运输xx河新建水库对外交通比较方便，距xx县旗政府所在地60km，紧邻水库有通乡柏油路，交通条件十分便利。本工程对外货运量主要有水泥、钢材、砂石骨料、施工机械及少量生活物资等，无大型机械运输，现状公路桥涵均满足要求。施工场内运输比较方便，到主坝和施工工厂，需要简单修整临时道路300m。7.6 施工工厂设施混凝土骨料及掺和料加工系统本工程砼拌合量相对集中，但由于所需大部份砼，因此，拟在坝址下游设拌合站一个，用2台0.4m3拌合机145、，可满足施工要求。混凝土拌和站由成品堆场、混凝土拌和机、袋装水泥库、外加剂车间、储料斗及污水处理池组成。成品料堆场按满足工程混凝土施工高峰期3d的混凝土骨料储量要求。7.6.2综合加工场及其它本工程规模不大，工程量小，为节省投资，只设综合加工厂，负责模板和钢筋等加工任务。综合加工厂布置在坝址下游300m范围内的平地上。7.6.3风、水、电及通讯一、供水施工供水：包括生产用水，消防用水和生活用水。施工及消防用水采用打井提取地下水，供水系统布置在库边，供水系统内设置高位蓄水池，由高位蓄水池送入施工用水管网。生活用水采用地下水，满足生活用水。二、供电xx河新建水库施工供电可从下游机井村的变压器架设线146、路至工地。共架设线路约1.0km，以满足施工所需。施工完工后，本线路可作为管理用电输电线路。三、供风施工用风量不大，施工区设置2台9m3/min移动式空压机即可满足要求。四、施工通信本工程规模小，布置紧凑，施工点少，不设厂内通信设施。根据本工程特点，配备移动通讯设备较合适。7.6.4 施工临时房屋施工临时房屋包括生活福利设施，施工工厂和仓库等。施工临时房屋建筑面积见表72。临时房屋建筑面积表表72序号项目名称单位建筑面积1钢筋厂m22002木材厂m2803砼厂及预砼厂m23004办公文化m22005仓库m22007.7 施工总布置本工程临时设施，利用大坝下游距坝址1km左右的水利局基地管理房作147、为工程指挥部，坝轴下游设砼骨料堆放场、拌合站及水泥仓库。上坝施工公路拟利用需改建公路和原机耕道为依托修建。7.8 施工总进度本工程计划总工期12个月，即2013年1月至2013年12月。总工期按阶段分三阶段，即工程准备期、工程施工期、工程完建期。设计依据根据工程的布置特点及其工程规模、施工区的自然条件和施工条件，施工总进度计划主要考虑以下原则：一、立足于国内较先进的施工水平，采用国内先进的施工技术和施工机械，招标选择有相当施工经验的专业施工单位承担施工，以保证建设工期和施工质量。二、工程建设采取公开招标、合同管理的营建方式。三、施工组织设计中所选用的主要施工机械设备，其生产率采用公式计算、定额148、分析，并结合国内工程实际施工经验综合比较确定。四、施工总进度中的劳动力及各项工程的定额，以水利部水总【2002】116号概算定额为计算基础，结合各单项工程的施工方法及工作面情况确定。7.8.2施工准备期的施工进度本工程准备期从2013年1月2013年3月，开始施工场地征用，对外通讯、输电线路架设和临时施工公路建设，工程招投标，选定施工单位。7.8.3施工总进度计划按照工期安排原则，结合xx河新建水库丰水期一般为每年的6月至9月，暴雨一般为每年的7、8月这一规律，本施工安排尽量将容易受天气影响的施工项目安排在枯水季节。xx河新建水库工程分为施工准备期、主体工程施工期和工程竣工期三个阶段，工程于2149、013年1月开始至2013年12月结束，总工期为一年。一、工程准备期从2013年1月2013年3月，根据本工程规模及特点，准备工程包括：场内外道路修建，风水电系统，砂石料加工系统，混凝土拌和系统，木材、钢筋、钢材等综合加工系统，生产及生活房屋建筑等施工临时项目。二、工程施工期从2013年4月2013年12月底结束，各单项工程和构筑物采取分先后开工，陆续完工为原则，计划考虑：水库工程于2013年4月开工，2013年10月主体工程完工，并完成单项工程验收。三、工程完建期工程完建期为2013年11月，完成各工程扫尾，即环境绿化，竣工资料整理、完善，工程竣工验收。争取2013年年底开闸放水，以满足内蒙150、古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目）的供水需求。施工总进度表表7-4工程名称单位工程量2013年123456789101112施工准备施工道路、仓库生活用房水电系统砼拌合系统备料施工导流围堰填筑m7875围堰拆除m7875大坝施工截水槽土方开挖m464353截水槽填筑土方m464377下游棱体干砌石m4418上游护坡干砌石m12300坝顶泥结石路面4664输水洞施工土方开挖m砼及钢筋砼工程m198土方回填m溢洪道施工土方开挖m25740砼及钢筋砼工程m16093.5土方回填m540其他工程管理房507.8.4工程所需主要建筑材料、劳动力151、及主要施工机械一、工程所需主要建筑材料及劳动力用量见表7-5。主要材料及劳动力需用量表表7-5项目单位数量劳动力万工时58.75高峰人数人/日140水泥t5543钢筋t729砂m39842汽油t5.2柴油t667卵碎石m333140块石m323067二、 主要施工机械设备主要施工机械及设备表77机械名称规格型号选用台数一、土石方机械1、挖掘机2m342、推土机103kw 、74kw43、装载机2m326、凸块振动碾13.527、拖拉机74kw58、斜坡振动机10t19、蛙式打夯机2.8kw110、轴流风机14kw2二、交通运输车辆1、自卸汽车15t152、自卸车8t33、载重汽车15t24、履152、带起重机20t1三、砼拌合机械1、固定式拌合机0.4m32四、排水系统9排水泵IS100-65-1504排水泵IS125-80-1502潜水泵WQ2五、空压系统QL-20/818 水库淹没处理及工程永久占地8.1 水库淹没范围xx河新建水库位于xx县xx西2km。总库容977.40万m3，为小（1）型水库，最大水面面积193.66万，回水长度2.9km。根据水利水电工程建设征地移民设计规范（中华人民共和国水利行业标准SL290-2003）的规定，水库淹没影响范围划定为水库淹没区和因水库蓄水而引起的影响区。淹没区为正常蓄水位以下的经常淹没区和正常蓄水位以上受水库洪水回水等淹没的临时淹没区。根据调153、查水库淹没范围内无矿藏及文物古迹，淹没范围内有3户牧民，建库后共淹没草场3700亩。8.1.1 淹没处理范围根据水利水电工程建设征地移民设计规范（中华人民共和国水利行业标准SL290-2003）的规定“居民迁移和土地征用界线，应综合上述水库经常淹没和临时淹没以及浸没、坍岸、滑坡等影响范围的具体情况，遵循安全、经济和便于生产、生活的原则，全面分析论证确定。在不计算风浪爬高和船行波浪高时，居民迁移和土地征用界线可高于正常蓄水位0.5m1.0m。”通过对推荐的水库正常蓄水位方案进行回水计算，为安全起见，本水库耕地、草地地淹没补偿按1383.50m高程控制，农村居民点淹没补偿按1382.50m控制。8154、.2 水库淹没损失8.2.1 淹没实物调查指标一、调查目的查明水库淹没区主要对象的实物量指标，为编制水库移民安置规划和淹没处理投资估算提供资料。二、调查依据(1)水电工程水库淹没处理规划设计规范（DL/T50641966）；(2) 水利水电工程水库淹没实物指标调查细则；(3) 库区1/1000地形图；(4) 库区设计正常蓄水位方案的回水计算成果。(5) 经地质专业人员鉴定后的与水库淹没有关的坍塌、浸没区资料成果。三、调查方法我院通过查勘和对地形图、工程布置图的分析，向xx县水务局提供了调查淹没线。2012年9月，xx县水务局组织人员对xx河新建水库淹没范围内主要国民经济对象的各项实物指标进行了155、初步调查，包括耕地、园地、林地及人口、房屋、工矿企业、各种专业设施。8.2.2 工程占地处理范围及占地实物指标xx河新建水库推荐坝址正常蓄水位1383.50m，坝型为粘土心墙坝，根据有关工程管理占地的规定，水库枢纽工程总占地为375亩， 8.2.3 移民迁建规划一、规划原则便于生产生活，就近搬迁；尊重当地政府和群众意见；选择地形地质条件好，水源充足，交通便利的地点作为居民点；节约用地。三、水库淹没补偿投资通过水库淹没补偿投资估算，推荐坝址1383.50m正常蓄水位方案水库淹没及工程占地补偿总投资为722.25万元，详见独立费用表。9 环境保护设计9.1 环境保护设计依据中华人民共和国环境保护法156、；建设项目环境保护管理条例；建设项目环境保护设计规定；大气污染物综合排放标准；污水综合排放标准。9.2 环境影响评价9.2.1 有利影响xx河新建水库建成以后，水库的防洪标准为20年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核，本次设计后，水库能够调节的水量515.22万m3，库水位抬高，水面增大，蓄水量增加，能有效改善该地区的局部气候环境，有利于植物生长，对改变当地生态环境作用很大。9.2.2 不利影响施工过程中将破坏一少部分地表植被，产生一定的噪声和粉尘，对环境造成一定污染。本工程开挖一切弃渣全部用在筑坝，没有弃渣。9.2.3 环境影响评价结论通过对有利影响和不利影响的分析评价，认为该水库除险加固后将157、产生较大的社会效益与经济效益，其不利影响可通过采取环境保护措施得以减免，并随着工程建设期的结束，这些不利影响逐渐消失。因此，对整个工程从环境保护的角度分析评价，无制约兴建水库的环境因素，水库建设是可行的。9.3 环境保护设计废水处理：砂石料加工系统所产生的废水不含有害物质，仅悬浮物含量高，故采用沉淀法处理。处理后的废水应达到污水综合排放标准中规定的标准。生活污水处理：工程施工高峰期将产生大量污水粪便，粪便和污水经化粪池处理后由当地农民运走作农家肥。废气、噪声及粉尘处理：工程施工区大气环境质量较好，施工区周围无大型村庄、学校等环境敏感群体。此处地势开阔，有利于废气、噪声扩散。 施工产生的废气及噪158、声污染主要影响作业人员，应采用防噪措施。粉尘主要来自砂石料开采、筛分、水泥搬运、堆放、废料、废碴清除等，这些污染主要影响作业人员，因此，施工作业人员一定要采取劳动保护措施予以防护，作业期应派专人专车定期按时洒水。表91 环境保护投资估算表序号费用名称投 资单位数量单价投资（元）（万元）1环境保护临时措施4.301.1水质保护项10.501.2人群健康保护项11.501.3噪声防护措施项10.801.4固体废弃物处理项11.502施工期环境监测费项10.403环境保护管理费项10.30合 计5.0环境保护总投资5.09.4 环境管理设计为了保护工程建设中各项环保措施的落实，建设单位在施工期应安排159、环境管理负责人，并制定环境管理规划方案，并对环保措施的实施情况进行监督检查。工程环境保护总投资5万元。10 水土保持10.1 设计依据方案编制依据中华人民共和国水土保持法、中华人民共和国水土保持法实施条例、内蒙古实施办法、水利部1995年第5号令开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定、中华人民共和国环境保护法等有关配套法规、规章及其它有关文件。方案编制所采用的技术依据及技术标准：水土保持综合治理技术规范(GB/T16453.116453.61996):水土保持综合治理规划通则； 水土保持综合治理验收规范； 开发建设项目水土保持方案技术规范(SL204-98)；土壤侵蚀分类分级标准SL190-160、2007；10.2 工程建设过程中水土流失预测10.2.1水土保持在工程建设过程中，由于土石方开挖、弃渣的堆放、施工道路的修建等，都将不同程度的扰动地面并改变地表形态，降低水土保持能力。10.2.2工程可能新增水土流失量本工程施工可能新增水土流失量主要来源有两个方面：一是施工活动对地表的剥离和扰动；二是弃渣堆放。10.3 防治目标在工程建设区内采取水土保持工程措施与植物措施，使施工工程中新增水土流失得到有效防治，工程建设过程中损坏的植被，通过水土保持措施恢复，使工程所在区域的生态环境进一步改善。10.4 水土流失防治措施10.4.1 施工区防护措施施工区段水土流失防治应注重施工期间临时性措施，161、要求施工人员严格按设计边坡开挖，尽量避开暴雨季节施工。大坝、溢洪道的清基、削坡等开挖的弃土及时清运至指定位置或渣场。因施工损坏的植被，在施工结束后应尽快恢复，防治水土流失。施工场区临时建筑物均布置在坝址附近，施工期间，场区内设临时排水系统，以排除区内地表径流。砂石料堆放场所和混凝土拌合系统在坡脚外侧应设排水沟，以减少因降雨冲刷而产生的泥沙流入河道。加工厂、仓库和生活区根据需要分期分区施工，尽量避开雨季。 施工场区及临时占地设临时生活区布置在大坝左岸，占地面积7.5亩。施工结束后，拆除临时建筑，清除建筑垃圾，平整场地，恢复河道。10.4.2 料场区防护措施料场分土料场、砂砾石料场、粗细骨料场和块162、石料场。对于粗细骨料场和块石料场不采取水保措施。对土料场开采结束后应植树种草进行绿化。10.4.3 弃碴场防护措施大坝、溢洪道开挖弃渣量共13934m3，弃渣场布置在xx东，占地约4000 m2，储存开挖弃料约15000 m3。就近结合工程周边环境，按其土料特性指标，尽量用于各工程区段附近坑塘填筑，减少弃渣的堆放。剩余部分运至指定的弃渣场，并按设计确定的堆高进行分层压实，覆土后植树种草。10.4.4 水库管理所绿化水库管理所占地150 m2，为了给职工创造良好的工作环境，改善局部生态环境，按生态建设要求，对管理所周围进行绿化美化建设，以乔木、花、灌木和草坪相结合进行绿化。10.5 水土保持方案163、投资根据上述水土保持工程措施建设内容，xx河新建水库水土保持方案投资估算为10万元。详见下表。表101 水保投资估算表 单价：万元序号工程或费用名称工程措施费植物措施费独立费用合 计1第一部分工程措施7.667.662第二部分植物措施1.841.843第三部分独立费用0.50.50合 计10.00水土保持总投资10.0011 工程管理11.1 管理机构11.1.1 工程建设管理按照水利部水利建设项目实行项目法人责任制的若干意见（水建1995129号）和国家计委关于实行建设项目法人责任制的暂行规定（计建设1996673号）文件的规定，根据以往水利工程建设的经验，xx河新建水库建设将加大建设管理力164、度。（1）管理组织xx河新建水库枢纽工程将成立项目建设领导小组，负责工程项目的领导工作，下设项目建设办公室，负责项目的实施管理、水库管理所、有关乡（镇）、工程单位相应成立管理小组，负责具体工作。（2）实施“三制”实施“三制”能够控制工程投资、工期和质量，保证工程顺利完成，并充分发挥工程的效益，是项目建设的重要保证，是水利部对重点水利工程建设管理的要求，也是深化水利建设改革的需要。一、业主负责制xx河新建水库项目建设可由xx县水务局和xx河新建水库管理所共同负责，xx河新建水库管理所为项目业主，并下委托书，明确业主在项目建设管理中的主体地位，对项目的立项、筹资、建设、生产经费及资产保值增值的全过165、程负责，并承担投资风险，是该项目的直接组织者和实施者，负责按项目的建设规模、投资总额、建设工期、工程质量，实行项目的全过程管理，根据工程的规模和特点负责招标优选施工、监理单位实行合同管理；健全施工中的质量检查体系和管理制度，加强现场协调和组织验收等工作，对国家投资负责。二、招标投标制xx河新建水库枢纽工程将根据实际情况，对工程采取公开招标和邀请议标，经评标专家论证后和业绩调查，经过公开竞争，选择最有实力的水利水电施工企业为该项目的施工单位，然后业主与施工单位签定工程承包合同。三、项目监理制按照水利工程建设监理规定（水利部水建1996396号）规定，由项目业主选择具有资质的监理部门为项目建设的监166、理单位，并签订监理委托合同，明确监理单位的权利及义务，按照合同控制工程建设的投资、工期、质量，并协调有关各方面的关系。从施工合同的签订到实施，从主要原料、设备的购置与安装，从施工的每个工序环节到阶段工程质量验收，从阶段进度付款到竣工结算，进行全过程监理，实行施工质量一票否决制，确保工程建设的质量，促进整个项目建设的顺利进行，直至完工。11.1.2 工程运行管理（1）管理机构及管理体制工程管理的主要任务是保证建筑物安全可靠，水库正常运行，充分发挥综合效益，适应国民经济和社会发展的需要。一、管理机构xx河新建水库是为内蒙古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135M167、W发电机组项目）提供生产用水的小（一）型工程。为了充分发挥工程效益，本工程所涉及的水源、水库、引水枢纽均统一调度管理。根据水利部水利工程管理单位编制定员试行标准（SLJ70581）、水库工程管理设计规范（SL10696）及结合本工程实际情况，确定管理机构。（2）管理体制 xx河新建水库工程管理所隶属xx县水务局，并接受水务局的监督、管理。实行目标责任制、逐层管理，分级负责，接受管理所的管理和考核。xx河新建水库工程管理所应依据水库工程管理设计规范的有关规定，明确规划的管理和保护范围，严格经营、管护。管理所具有独立法人资格，实行企业化管理，独立核算。工程的工程维修养护、运行管理费来源于工程供水费168、的征收及综合经营，使工程管理所真正实现自管、自营、自负盈亏。（3）机构定员编制 根据水利部关于颁发水利工程管理单位编制定员试行标准的通知（81）水劳字第22号文及水利工程管理单位编制定员标准SLJ705-81的规定，机构设置及各类人员的定员标准见表111和表112。xx河新建水库机构设置及职能表表11-1部门主要职能站长及技术负责人全面负责水库的行政、业务及技术领导工作工程管理室工程管理、科技情报、技术档案、资料保管、水库运行调度、水政执法、工程维修养护水文观测室工程观测、水文观测、资料整编财务供应室财会出纳、记帐成本、工资核算、流动资金、采购运输、劳保品综合经营室养鱼、水产、库区绿化、农副业169、生产、综合经营、渔政执法行政办公室文秘、行政办公接待、食堂、人事保卫xx河新建水库人员定员表表11-2序号名 称人 数1生产人员62水工建筑物维护人员13水库调度及观测人员14汽车、机船驾驶员25仓库管理员16管理人员37站长及技术员28财务人员19服务人员210保卫人员111勤杂人员1合计1111.2 主要管理设施11.2.1 工程管理范围和保护范围工程管理范围包括水库管理范围、渠系管理范围和工程生产、生活区。1）水库管理和保护范围水库管理范围：库内：正常高水位1383.50m至校核洪水位1385.29m之间区域；库外（主坝）：坝脚以外100m内区域，两坝肩以外100m区域、附属主要建筑物周170、围50m范围内区域。库外管理区主要用于管理设施建设和环境美化、多种经营场地。按照条例规定，坝枢管理区外200m内区域为工程保护区，工程保护区不征用，但在该区内进行建筑生产活动须按规定经水库管理机构和有关部门批准后方能进行。2）生产、生活区管理范围生产、生活区管理范围包括办公室、防汛调度室，值班室、仓库、车库、油库、机修厂、加工厂、职工住宅及其他文化、福利设施、其占地按3倍的房屋建筑面积计算。3）管理办法管理范围土地使用权属管理处所有。为了减少工程投资，库区管理范围内区域不考虑征用。库外管理区征用，主要用于管理设施建设和环境美化，多种经营场地。工程保护区不征用，土地归国家所有。任何单位在水库工程171、管理、保护范围内进行生产性活动均需报请水库工程管理处及地方政府批准，防止出现水源污染、工程遭受破坏、影响工程的安全性。工程管理和保护范围内结合水土保持措施，可因制宜地考虑绿化和适当种植小型经济作物。11.2.2 管理区规划1）生产、生活区规划本工程管理用地按以下标准计算：管理所及娱乐设施、办公用房、生活用房、仓库等用房如下表所示。工程管理用房统计表表11-3序号项目名称办公（娱乐）用房(m2)生活用房(m2)仓库(m2)备注1管理所2501501202）工程管理用电及用水工程区附近均有电源及水源，能满足管理区生活用电、用水。11.2.3 交通、通讯1）交通设施对外交通和对内交通根据工程分布特点172、和兼作施工道路的要求布置。大坝与库区内的交通依靠库区改建公路连接。其他建筑物之间的对外交通主要依靠进库公路连接。2）通讯本工程各子项目统一调度指挥，保证通讯联系尤其重要。11.3 工程管理运用11.3.1 工程调度运用水库调度运用的目的是确保工程安全，选用最优调度运用方案，合理安排除害兴利关系，综合利用水利资源，充分发挥工程的综合效益。1）水库的调度运用水库的调度运用目的是：在保证水库工程安全的前提下，依据规划设计的开发目标和兴利主次关系，结合库区迁安和下游河道安全泄量的实际情况，本着局部服从整体、兴利服从防洪的原则调度。在具体的运用时，整体要照顾局部、防洪和兼顾兴利，统一领导，全面安排，把灾173、难降低到最小范围，将效益扩大到最大限度。水库调度管理要服从防洪总体安排，保证水库工程安全的前提下，协调防洪、兴利及各用水部门的关系，充分发挥水库防洪、蓄水兴利的最大综合效益。管理处应根据综合利用水库调度通则和水库大坝安全管理条例制定管理操作规程或条例。2）用水组织管理用水管理上应计划用水。各用水单位应编制用水计划，向管理处提出用水申请，经管理处在考虑水库来、用水情况综合平衡后报主管单位（xx县水务局）批准，然后按核定后的计划向用户供水。水量调配有办公室统一安排，其它单位和个人无权调配水。管理处应按相关规范、规程编制工程管理、设备管理、用水计划和水量调配、档案、通信与信息管理、经营管理以及水土保174、持和环境保护等管理条例，和办公室职务岗位责任制等各项管理制度，做到分工负责、专人专职管理。3）施工期工程管理1、按照规范规定，施工期：根据施工实际需要和交付使用建筑物的增加，管理单位要抽出10%-12%的人员参加施工管理。2、竣工前管理人员培训人数不少于30%，要求持证上岗。3、水库管理单位要参加工程质量检查、监督和验收。11.3.2 建筑物管理本工程主要建筑物有挡水建筑物、输水建筑物、泄水建筑物等，各种建筑物的维护和管理必须按水库大坝安全管理条例规定编制规章制度，并运用科学的手段和方法进行管理。水库的防汛抢险需各管理机构高度重视，常备无患，抢险物资、器材应备足并定期检查，发生险情时及时排除，175、确保工程的安全。11.3.3 工程监测本工程的主要监测项目是坝体的变形及渗漏观测。要保证监测成果的真实性和准确性，对监测成果及时进行整理分析，绘制图表，做好资料整编工作，研究工程运行情况是否正常，如果发生观测成果异常，应反复测量，重要问题应保护现场及时上报处理。工程监测须由技术科专人负责，检测、观察人员必须具备专业知识和技能，熟知规范、规程。工程监测须真实记录整理存档，发现异常须及时分析、判断和汇报。重视施工期的监测与长期监测相结合。11.4 行、蓄洪期的管理11.4.1 行、蓄洪期管理及维修运用期管理包括工程管理、综合经营等，以工程管理为主。1）工程管理及维修水库工程管理必须切实掌握水库水位176、库容、泄流能力现状，时刻掌握水库建筑物和设备的安全情况和运行状态，统一计划。2）管理的主要原则和措施：（1）贯彻执行有关政策及上级部门的有关指示。（2）严格执行有关的规程规范和规定。（3）制定工程管、护范围内的管理措施。（4）制订水库用水调度方案，计划用水，统一调度。（5）制订防洪预案、防洪报汛方案和防洪调度方案。（6）制订水文观测、雨量观测、水位观测、坝体及坝基渗漏观测、变形观测和应力观测等的观测制度、细则等。3）综合经营管理综合经营管理系指管理单位利用管理范围内的现有资源开发养殖业、种植业、运输业、加工业等综合经营事业，由管理单位制度规划和计划，报业务主管部门审批，自主经营，以增加社会财177、富和提高管理单位经济效益。管理单位应在保证工程安全、充分发挥工程效益的前提下，利用工程管理范围内的水、土资源和管理单位的技术、人力、装备，积极开展综合经营，扩大水利工程的综合效益，增加工程收入、改善职工工作生活条件。11.4.2 工程检查与观测1）本工程检查与观测的主要任务是监视工程的运行状态变化和工作状况，掌握工程变化规律，为正确管理运行提供科学依据，及时发现不正常迹象，分析原因，采取措施，防止事故的发生。2）工程观测主要设施如下：（1）自记雨量站（2）水情测报系统（3）水质观测断面（4）本工程的枢纽主要观测对象是：大坝变形观测，建立大坝观测控制网建立，用于监测水平位移及垂直位移。（5）水位178、观测尺3）做好工程观测同时重视三检查（1）经常检查：管理单位对建筑物的各个部位，闸门及启闭机械、动力设备、通讯设施、水流形态、岸坡冲刷及库岸稳定等进行经常性检查，由专职专业人员负责。（2）定期检查：每年汛前、汛后，水库水位变化幅度较大，对枢纽建筑物应进行定期全面检查，检查由管理单位负责人组织有关专业技术人员进行，做出检查方案。（3）特殊检查：当发生特大洪水、暴雨暴风、地震等工程非常运行情况时（或发生重大事故时）管理单位应及时组织力量检查，必要时请上级主管部门共同检查。11.4.3 水库防汛检查为确保水库大坝安全，必须做好防汛抢险准备工作，常备无患，平常备好防汛抢险器材和物资、发生险情时，及时抢179、救，消除对大坝的威胁和隐患。12 工程投资估算12.1 工程概况xx河新建水库位于xx县xx境内，地处xx县西北部丘陵山区，距xx县科布尔镇60km。水库控制流域面积1055km2，是一座以防洪与工业供水综合利用的小（1）型水库。水库总库容977.40万m3。本工程主要建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物、输水建筑物等工程。工程施工总工期1年，估算总工时为58.75万工时。工程主要工程量见表121。主要材料用量见表122。主体工程主要工程量表121 项目单位数量备注土方明挖万m351.58土方填筑万m357.36粘土填筑万m313.07砌 石万m31.99砼及钢筋砼万m31.63主体工程主要材料用180、量表122项目单位数量备注水泥吨5543木材m3汽油吨5.2柴油吨667钢筋吨729砂子m39842石子m333140块石m32306712.2主要估算指标本次工程投资指标如下：建筑工程4532.13万元；机电设备及安装工程10.58万元；金属结构设备及安装工程9.42万元；临时工程148.36万元；独立费用1716.59万元；基本预备费641.71万元；总投资7073.79万元。详见工程投资估算表。12.3编制原则及依据定额依据（1）水利部水总（2002）116号文发布的水利工程设计概（估）算编制规定； （2）国家物价局、建设部发布关于工程建设监理费有关规定的通知（1992价费字479号）。181、（3）水利部水总（2002）116号文发布的水利建筑工程概算定额；（4）水利部水总（2002）116号文发布的水利工程施工机械台时费定额。（5）水利部水总（2005）389号文颁发的水利水电建筑工程补充概预算定额；（6）水利部水建管（1999）523号文发布的水利水电设备安装工程概算定额； （7）工程设计文件及图纸。12.3.2人工工资标准的确定原则及依据 本工程属枢纽工程，地区类别按六类工资区计算，其中工长：7.03元/工日，高级工：6.54元/工日，中级工：5.55元/工日，初级工：2.98元/工日。12.3.3材料预算价格1、主要材料预算价格 水泥、钢筋从就近出产合格的厂家购买，原价按出182、厂价计算。材料运输费用按当地市场综合价计算。材料采购保管费按3计算。经计算，主要材料预算价格为：水泥(42.5)： 395.98元/吨钢筋（综合）：4329.14元/吨板枋材： 1105.17元/m3汽油： 10870元/吨柴油： 9290元/吨其中汽油(3600元/吨)、柴油(3500元/吨)、水泥(300元/吨)、钢筋(3000元/吨)按定价计算，超出部分计取税金后计入独立费用的其他项目中。2、地方材料预算价格砂石料从当地料场购买，原价参照市场综合价计算。经调查采用至工地价加采保费为砂石料预算价格，计算结果：砂子：72.98元/m3块石： 137.81元/m3碎石： 134.31元/m33183、次要材料预算价格采用工程所在地建筑安装工程材料预算价格加至工地运杂费，作为本工程的次要材料预算价格。12.3.4主要机械设备台时费主要机械设备台时费根据水总（2002）116号文发布的水利工程施工机械台时费定额进行计算。12.3.5施工风、水、电、单价 施工用风：根据施工组织设计提供的资料，本工程施工用风单价为0.17元/ m3。 施工用水：根据施工组织设计提供的资料，本工程施工用水单价为0.71元/ m3。 施工用电：根据施工组织设计提供的资料，本工程用电为场外供电，用基本电价加输变电损耗及设施摊销费后计入工程电价。经计算，本工程施工用电单价为0.79元/千瓦时。12.3.6其他直接费、现184、场经费、间接费、税金本工程属于枢纽工程。其他直接费为4。现场经费：土石方工程为9，混凝土工程为8，灌浆及锚固工程为7，其他工程为7。间接费费率：土方开挖为9，石方开挖为8，混凝土工程为5，灌浆及锚固工程为7，其他工程为7。企业利润为7。税金为3.22。12.3.7施工临时工程根据水总（2002）116号文及施工组织设计提供的工程量计算。其他临时工程按一至四部分建安量的1计。12.3.8独立费用计算原则及依据 按编制规定并结合已成工程经验计列。12.3.9预备费 基本预备费按工程一至五部分投资合计的10计取。12.4工程估算表总 估 算 表单位：万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用185、合计占一至五部分投资(%)水库工程第一部分 建筑工程4532.13 4532.13 70.6 第二部分 机电设备及安装工程0.66 9.92 10.58 0.2 第三部分 金属结构设备及安装工程3.30 6.12 9.42 0.1 第四部分 施工临时工程148.36 2.3 第五部分 独立费用1716.59 1716.59 26.8 一至五部分合计6417.08 100.0 预备费641.71 其中：基本预备费641.71 静态总投资7058.79 总投资7058.79 水土和环境部分第一部分 水土保持工程10.00 第二部分 环境保护工程5.00 工程总投资合计静态总投资7073.79 工程186、总投资7073.79 13 经济评价13.1 概述xx河新建水库位于xx县xx，属内陆河流域翁滚淖尔水系，是一座以防洪与工业用水综合利用的小（一）型水利工程，水库为年调节水库，兴利库容为515.22万m3。13.1.1 经济评价依据文件和规范（1）建设项目经济评价方法与参数第三版，简称方法与参数；（2）水利部发布的水利建设项目经济评价规范（SL72-94），以下简称规范；（3）水利部文件水财1995281号“关于试行财务基准收益率和年运行费率标准的通知”，简称年运行费率标准；（4）电力工业部水利部发布的水利水电工程可行性研究报告编制规程DL5021-93；13.1.2 主要效益水库每年向内蒙古187、世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目）供水500万m3/年，按3.6元/m3，则本工程供水效益为1800万元/年。13.1.3 评价原则及主要参数（1）原则xx河新建水库属新建工程，根据效益与费用对等原则，以水库新增费用与新增效益进行国民经济评价。（2）主要参数社会折现率依据方法与参数采用7%；计算期xx河新建水库工程建设期1年，生产期依据规范取30年，经济计算期31年；计算基准年基准点资金时间价值的计算基准年依据规范定在建设期第一年，并以年初作为折算基准点。投入物和产出物均按年末发生和结算；价格水平年为了统一计算口径，经济评价效益、费用统188、一采用2012年第四季度价格水平计算。固定资产形成率固定资产形成率取90%。13.1.4 国民经济评价计算方法及成果（1）经济效益计算方法xx河新建水库效益计算采用水价乘以水量。（2）工程费用计算方法水库工程投资为2012年第四季度价格水平计算，经调整为国民经济投资后方可采用。（3）国民经济评价指标及计算结果xx河新建水库国民经济评价指标有：经济内部收益率、经济净现值、经济效益费用比。计算结果：经济内部收益率25.6%，经济净现值13053.45万元，经济效益费用比2.67。13.2 国民经济评价13.2.1 费用计算（1）固定资产投资及分年使用计划工程的固定资产投资包括建筑工程、机电设备及安189、装工程、金属结构设备及安装工程、临时工程、其他费用、基本预备费组成，静态总投资为7073.79万元。投资调整做国民经济评价，理论上应对估算投资按影子价格进行调整。规范规定：当资料缺乏测算影子价格有困难时，可采用国内市场价格代替影子价格。本次投资计算价格基础为国内市场价格，因此在调整投资时，只须在原投资的基础上将国民经济内部转移的费用扣除，采用静态投资。经调整计算该水库工程的影子投资为6366.41万元。分年使用计划根据施工组织设计，工程施工期一年。（2）流动资金参照类似工程，流动资产取工程年运行费的20%。（3）年运行费工程年运行费包括职工工资及福利费、燃动费、工程维护费、大修费、材料费、其他190、费用。年运行费取工程固定资产投资的2.5。13.2.2 效益计算（1）供水效益水库每年向内蒙古世纪恒润化工有限公司（年产20万吨聚乙烯醇40万吨醋酸乙烯及配套2*135MW发电机组项目）供水500万m3/年，按3.6元/m3，则本工程供水效益为1800万元/年。本次设计，水库防洪设计标准为20年一遇，校核标准为50年一遇。水库能够调节的水量515.22万m3。13.2.3 国民经济评价指标计算（1）经济评价指标及计算方法xx河新建水库采用经济内部收益率、经济净现值、经济效益费用比三项指标进行评价。经济计算期包括建设期和生产期，生产期根据规范规定采用30年，建设期1年。计算期的时间基准点定于建设191、期的第一年年初，各项费用和效益均以年末发生和结算，社会折现率采用7%。（2）经济评价指标计算及结果xx河新建水库经济评价指标见表131。经济评价指标表表131指 标经济内部收益率（）效益费用比经济净现值（万元）水库基本方案25.62.6713053.45投资增加1020.52.1811315.32效益减少1022.81.1582.0913.2.4 敏感性分析考虑到效益和费用在分析计算中存在一些不确定因素，对各种因素的估算也不完全精确等，为了解其对工程经济评价的影响程度、考察项目的抗风险能力，对项目进行敏感性分析，选择以下两种不利因素：效益减少10%；投资增加10%，计算结果见表13-1。从敏感192、性分析成果133分析，在费用增加10%且效益减少10%的不利情况下，水库工程的经济内部收益率仍可达7%以上，大于社会折现率7%，表明该供水具有一定的抗风险能力。13.2.5 国民经济评价分析及结论从xx河新建水库国民经济评价指标来看，经济内部收益率为25.6%，大于社会折现率7%；效益费用比为2.67，大于1；经济净现值为13053.45万元，大于零，满足经济合理性要求，且经济效益显著。效益与费用流量表 单位：万元序号项目年份合计建设期正常运行期1234-30311效益1800.00 1800.00 1800.00 1831.83 1.1灌溉及防洪效益1800.00 1800.00 1800.193、00 1800.00 1.2回收流动资金31.83 2费用6398.24 159.16 159.16 159.16 159.16 2.1固定资产投资6366.41 2.2流动资金31.83 2.3年运行费159.16 159.16 159.16 159.16 3净现金流量-6398.24 1640.84 1640.84 1640.84 1672.67 4累计净现金流量-6398.24 -4757.40 -3116.56 -1475.72 42858.78 ic0.070.9346 0.8734 0.8163 0.7629 0.1228 效益折现值01572.19 1469.34 1373.21 224.90 20875.02 费用折现值5979.67 139.02 129.92 121.42 19.54 7825.48 净效益折现值-5979.67 1433.17 1339.41 1251.79 205.36 13053.45 累计净效益折现值-5979.67 -4546.49 -3207.08 -1955.29 13053.45 评价指标：经济内部回收率（%）25.6 经济净现值（万元）13053.45 经济效益费用比 2.67